Material do Inep para Ciências da Natureza, Ensino Médio - Conteúdo vinculado ao blog http://fisicanoenem.blogspot.com/

Material disponibilizado pelo Inep para o Encceja (ainda conhecido por muita gente como Supletivo). Link original: http://encceja.inep.gov.br/materiais-para-estudo . Todo o conteúdo vinculado a este arquivo está descrito, organizado e lincado no nosso blog:
http://fisicanoenem.blogspot.com/

1. CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS
LIVRO DO ESTUDANTE
ENSINO MÉDIO
CIÊNCIAS
DA NATUREZA
E SUAS TECNOLOGIAS
ENCCEJA
ENSINO MÉDIO
LIVRO DO ESTUDANTE
EXAME NACIONAL PARA CERTIFICAÇÃO
DE COMPETÊNCIA DE JOVENS E ADULTOS
EXAME NACIONAL PARA CERTIFICAÇÃO
DE COMPETÊNCIA DE JOVENS E ADULTOS

2. República Federativa do Brasil
Ministério da Educação
Secretaria Executiva
Instituto Nacional de Estudos
e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira
Diretoria de Avaliação para Certificação de Competências

3. Ciências da Natureza
e suas Tecnologias
Livro do Estudante
Ensino Médio

5. Ciências da Natureza
e suas Tecnologias
Livro do Estudante
Ensino Médio
Brasília
MEC/INEP
2006

6. Coordenação Geral do Projeto
Maria Inês Fini
Coordenação de Articulação de Textos do Ensino Médio
Zuleika de Felice Murrie
Coordenação de Texto de Área
Ensino Médio
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Ghisleine Trigo Silveira
Leitores Críticos
Área de Psicologia do Desenvolvimento
Márcia Zampieri Torres
Maria da Graça Bompastor Borges Dias
Leny Rodrigues Martins Teixeira
Lino de Macedo
Área de Ciências
Área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Luis Carlos de Menezes
Luiz Roberto Moraes Pitombo
Regina Cândida Ellero Gualtieri
Diretoria de Avaliação para Certificação de Competências (DACC)
Equipe Técnica
Ataíde Alves – Diretor
Alessandra Regina Ferreira Abadio
Célia Maria Rey de Carvalho
Ciro Haydn de Barros
Clediston Rodrigo Freire
Daniel Verçosa Amorim
David de Lima Simões
Dorivan Ferreira Gomes
Érika Márcia Baptista Caramori
Fátima Deyse Sacramento Porcidonio
Gilberto Edinaldo Moura
Gislene Silva Lima
Helvécio Dourado Pacheco
Hugo Leonardo de Siqueira Cardoso
Jane Hudson Abranches
Kelly Cristina Naves Paixão
Lúcia Helena P. Medeiros
Maria Cândida Muniz Trigo
Maria Vilma Valente de Aguiar
Pedro Henrique de Moura Araújo
Sheyla Carvalho Lira
Suely Alves Wanderley
Taíse Pereira Liocádio
Teresa Maria Abath Pereira
Weldson dos Santos Batista
Capa
Marcos Hartwich
Ilustrações
Raphael Caron Freitas
Coordenação Editorial
Zuleika de Felice Murrie
© O MEC/INEP cede os direitos de reprodução deste material às Secretarias de Educação, que poderão reproduzi-lo respeitando a integridade da obra.
C529Ciências da natureza e suas tecnologias : livro do estudante : ensino médio/
Coordenação : Zuleika de Felice Murrie. — 2. ed. — Brasília : MEC : INEP, 2006.
298p. ; 28cm.
1. Biologia (Ensino Médio). 2. Química(Ensino Médio). I. Murrie, Zuleika de Felice.
CDD 574.19

7. Sumário
Introdução ......................................................................................................
Capítulo I
A ciência como construção humana .............................................................
Lígia M. V. Trevisan
Capítulo II
O papel das tecnologias no mundo contemporâneo..................................
Eraldo Rizzo de Oliveira
Capítulo III
A tecnologia em nosso dia-a-dia ..................................................................
Yassuko Hosoume
Capítulo IV
Assim caminha a humanidade......................................................................
Jorge L. Narciso Jr.
Capítulo V
As condições de saúde no Brasil....................................................................
Beatriz Ribas Castellani
Capítulo VI
Em busca do conhecimento: o fazer científico ............................................
Olga Aguillar Santana
Capítulo VII
Conhecimentos físicos e a vida atual ............................................................
Marcelo Bonetti
Capítulo VIII
Química, natureza e tecnologia.....................................................................
Natalina Sicca
Capítulo IX
Biodiversidade e meio ambiente....................................................................
Bruno Coutinho
11
37
77
107
137
167
203
235
265
8

9. 7

10. 8
Este material foi desenvolvido pelo Ministério da Educação com a finalidade de ajudá-lo a
preparar-se para a avaliação necessária à obtenção do certificado de conclusão do Ensino
Médio denominada ENCCEJA – Exame Nacional de Certificação de Competências de Jovens e
Adultos.
A avaliação proposta pelo Ministério da Educação para certificação do Ensino Médio é
composta de 4 provas:
1. Linguagens, Códigos e suas Tecnologias
2. Matemática e suas Tecnologias
3. Ciências Humanas e suas Tecnologias
4. Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Este exemplar contém as orientações necessárias para apoiar sua preparação para a prova de
Ciências da Natureza e suas Tecnologias.
A prova é composta de 45 questões objetivas de múltipla escolha, valendo 100 pontos.
Este exame é diferente dos exames tradicionais, pois buscará verificar se você é capaz de usar
os conhecimentos em situações reais da sua vida em sociedade.
As competências e habilidades fundamentais desta área de conhecimento estão contidas em:
I. Compreender as ciências como construções humanas, relacionando o
desenvolvimento científico ao longo da história com a transformação da
sociedade.
II. Compreender o papel das ciências naturais e das tecnologias a elas associadas,
nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social
contemporâneo.
III.Identificar a presença e aplicar as tecnologias associadas às ciências naturais
em diferentes contextos relevantes para sua vida pessoal.
IV. Associar alterações ambientais a processos produtivos e sociais, e instrumentos
ou ações científico-tecnológicos à degradação e preservação do ambiente.
V. Compreender organismo humano e saúde, relacionando conhecimento
científico, cultura, ambiente e hábitos ou outras características individuais.
VI. Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los a
diferentes contextos.
VII. Apropriar-se de conhecimentos da física para compreender o mundo natural e
para interpretar, avaliar e planejar intervenções científico-tecnológicas no
mundo contemporâneo.
Introdução

11. 9
VIII. Apropriar-se de conhecimentos da química para compreender o mundo natural
e para interpretar, avaliar e planejar intervenções científico-tecnológicas no
mundo contemporâneo.
IX. Apropriar-se de conhecimentos da biologia para compreender o mundo natural
e para interpretar, avaliar e planejar intervenções científico-tecnológicas no
mundo contemporâneo.
Os textos que se seguem pretendem ajudá-lo a compreender melhor cada uma dessas nove
competências. Cada capítulo é composto por um texto básico que discute os conhecimentos
referentes à competência tema do capítulo. Esse texto básico está organizado em duas
colunas. Durante a leitura do texto básico, você encontrará dois tipos de boxes: um boxe
denominado de desenvolvendo competências e outro, de texto explicativo.
O boxe desenvolvendo competências apresenta atividades para que você possa ampliar
seu conhecimento. As respostas podem ser encontradas no fim do capítulo. O boxe de texto
explicativo indica possibilidades de leitura e reflexão sobre o tema do capítulo.
O texto básico está construído de forma que você possa refletir sobre várias situações-
problema de seu cotidiano, aplicando o conhecimento técnico-científico construído
historicamente, organizado e transmitido pelos livros e pela escola.
Você poderá, ainda, complementar seus estudos com outros materiais didáticos, freqüentando
cursos ou estudando sozinho. Para obter êxito na prova de Ciências da Natureza e suas
Tecnologias do ENCCEJA, esse material será fundamental em seus estudos.

13. Lígia M. V. Trevisan
A CIÊNCIA COMO CONSTRUÇÃO HUMANA
COMPREENDER AS CIÊNCIAS COMO CONSTRUÇÕES
HUMANAS
, RELACIONANDO O DESENVOLVIMENTO
CIENTÍFICO
AO LONGO DA HISTÓRIA COM A
TRANSFORMAÇÃO
DA SOCIEDADE.
Capítulo I

14. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
12
Capítulo I
A Ciência como
construção humana
APRESENTAÇÃO
Com a leitura desse capítulo você terá a
compreensão de que a ciência é produto da
atividade humana. Foram necessários muitos
séculos para que a humanidade fosse capaz de
explicar, por exemplo, o porquê do dia e da noite
ou como transformar matérias-primas para
produzir novos alimentos, remédios e máquinas.
Hoje em dia, a introdução de novidades em nossas
vidas é muito rápida. Isto quer dizer que, hoje em
dia, há condições para desenvolver a ciência mais
rapidamente. Mas uma coisa não mudou e não
mudará: a ciência se faz com a intervenção de
homens e mulheres. Seus resultados podem trazer
inúmeros benefícios para nossas vidas, mas
podem, também, causar prejuízos importantes,
quando esses resultados são aplicados para
defender os interesses de poucos.
Por isso, nós convidamos você à leitura desse
capítulo. Participe, também, de sua elaboração,
realizando os exercícios que estamos propondo.
Assim, você aprende como é fácil, e mesmo
prazeroso, compreender a ciência e aproveitar-se
dela para entender e resolver problemas.
Nós convidamos você a fazer parte de um
importante conjunto de pessoas: os cidadãos
brasileiros. Se você aceitar nosso convite,
conquista a cidadania. E o Brasil ganha com você.
Seja bem-vindo.

15. Capítulo I — A Ciência como construção humana
13
O NOSSO DIA-A-DIA COM
A CIÊNCIA E A TECNOLOGIA
Imagine uma situação muito comum em sua vida,
ou na vida de quase todas as pessoas. Imagine, por
exemplo, que, depois de um dia de trabalho, você
finalmente chega a casa. É começo da noite. Você
faz coisas tão comuns e rotineiras como ligar a
iluminação, lavar suas mãos, aquecer sua refeição
e, durante o jantar ou depois dele, ligar a
televisão para assistir a seus programas favoritos.
Tudo isso é tão comum e tão fácil, tudo isso faz
parte da vida das pessoas há tanto tempo que você
nem pensa no que está fazendo, que você nem se
interroga sobre “como” e “por que” é possível
fazer tudo isso.
Desenvolvendo competências
Em 2001, os brasileiros tiveram que reduzir os níveis de consumo de energia elétrica para
diminuir os riscos de “apagões”. Quais as providências que você tomou para economizar?
Que dificuldades encontrou?
A EVOLUÇÃO DAS “COISAS”
O fato de, quase sempre sem aviso, essas “coisas
naturais” nos faltarem em algumas ocasiões, o fato
de “não estarem lá” quando precisamos delas – e
às vezes quando mais precisamos delas – é uma
indicação muito clara de que essas “coisas” pouco
têm de “natural”. Na verdade, antes de serem
inventadas, elas não existiam.
Ora, se é assim, se a maior parte daquilo com que
nos acostumamos, daquilo que é a nossa vida
cotidiana, nem sempre “esteve aí”, você pode
perguntar: como é que surgiram, com base em que
foram criadas? Se o mundo no qual os homens
vivem é hoje diferente daquele no qual viveram
os homens de outras épocas, como e por que isso
ocorreu?
O caminho para responder a essas questões passa
pelo conhecimento da História. É por meio dela
que podemos compreender a evolução da
humanidade e conhecer os meios e os
instrumentos do desenvolvimento das sociedades.
1
Tudo isso – e muito mais da nossa vida cotidiana – parece tão natural que só nos espantamos e nos
preocupamos quando parte dessas coisas “tão
naturais” nos falta repentinamente. Ficamos
irritados com a falta dessas coisas com as quais
estamos habituados desde a infância: apertar um
botão e as luzes não se acenderem por falta de
energia elétrica, abrir uma torneira e a água não
jorrar, ligar o fogão e não ver nascer aquela
chama quase invisível, sem cheiro e sem fumaça:
isso causa perturbação, isso parece – e, às vezes,
até pode ser – um desastre.

16. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
14
A História, entre muitas outras
coisas, nos ensina que as ciências, que
o conhecimento científico – que são o
tema desse capítulo – são uma
realização, são uma obra humana que
tem uma importância muito grande
na nossa evolução.
A história da ciência é, na verdade, uma parte da
história das sociedades humanas. A ciência tem
um papel muito importante na direção e no ritmo
da história, da mesma forma que a evolução da
ciência é influenciada e mesmo determinada pela
história do desenvolvimento das sociedades, ou
seja, da política, da economia e da cultura.
“Ciência” é uma palavra em alta nas sociedades
ocidentais. Uma lavagem de tapete, um corte de
cabelo, um mapa astral ganham outro estatuto
quando se afirma que são científicos. Dessa forma,
conhecer como produzimos os conhecimentos e
como esses conhecimentos são transformados em
produtos, em objetos, em instrumentos é muito
importante para a compreensão da sociedade
contemporânea. Saber como a ciência opera é
muito importante para entender a função desse
instrumento capaz de contribuir para a melhoria
das condições de vida da humanidade e também
para julgar bons e maus usos que nossa sociedade
faz da ciência e do conhecimento científico.
O TRABALHO DA CIÊNCIA
Vamos começar este assunto tratando do
movimento dos corpos.
Admite-se, hoje, que qualquer objeto parado ou
em movimento continuará nesse estado se nenhum
obstáculo surgir que impeça ou dificulte essa
continuidade. Isso parece simples de entender.
Pense em uma bola que está em movimento: ou
ela irá parar repentinamente ao chocar-se contra
um obstáculo, ou irá parar ou cair depois de um
determinado tempo. Isso se explica pelo efeito
conjugado da ação da força gravitacional (força
peso) e da resistência do ar. É por sabermos isso
que não ficamos espantados com a informação de
que uma nave de observação, lançada para
examinar o planeta Júpiter, continuará em sua
trajetória por centenas e centenas de anos, sem
precisar de centenas de toneladas de combustível.
Como não há obstáculos previsíveis nem
resistência do ar e como a influência das forças
gravitacionais é muito pequena no espaço longe
do Sol e dos planetas, para nós é “natural” que
assim seja.
O PRINCÍPIO DA INÉRCIA
Mas nem sempre foi assim. Num passado mais
distante, antes de Galileu, há cerca de cinco séculos,
acreditava-se que tudo o que se movimenta, tudo o
que se desloca, na superfície da Terra ou próximo
dela, tende naturalmente para o repouso, para uma
situação definitiva, da qual o movimento está
ausente. De acordo com esta convicção, tudo
tenderia para o repouso e o movimento nada mais
seria do que uma perturbação do repouso. O mundo
físico tinha uma “ordem” e tudo tendia para o seu
lugar natural nessa ordem. Assim, quando tudo
estivesse em seu lugar, não haveria movimento.
Acreditava-se que o que era chamado de mundo
tinha limites muito bem definidos, isto é, tinha
uma determinada extensão, tinha um determinado
tamanho, tal como a nossa casa, a nossa rua, a
nossa cidade. Sendo assim, não se podia sequer
imaginar isso que nós chamamos de princípio
da inércia que, de forma simples, estabelece que
um corpo em determinado estado nele continuará
até que um fator qualquer o retire desse estado.
Como pensar uma coisa como essa, num mundo
em que se acreditava com uma extensão definida?
Se fosse assim, um corpo em movimento poderia
ultrapassar os limites do mundo! Que horror!
Impossível acreditar!

17. Capítulo I — A Ciência como construção humana
15
O conhecimento que a ciência produz
não é a revelação de erros anteriores,
não é a revelação de que os homens
que não o possuíam eram ignorantes
ou, pior, desprovidos de inteligência.
Esse conhecimento é o resultado de
novas formas de encarar, entender e
utilizar os objetos e os fenômenos à
nossa volta.
O MUNDO INDEFINIDO
Essa narração muito simplificada serve para que
possamos entender corretamente o significado do
estabelecimento do princípio da inércia pela
ciência do século XVII, quando o modo de “ver” e
entender o mundo físico foi alterado. E a maior
transformação, a mais importante, foi a relativa à
imagem do mundo. É nessa época que o mundo
deixou de ser entendido – por obra de filósofos,
de filósofos naturais (era esse o nome que se dava
aos cientistas até o início do século XIX), e da
experiência humana – como alguma coisa fechada
e limitada. Passou a ser encarado como algo que
não tem dimensões que possam ser rigidamente
estabelecidas, isto é, como algo que, se não é
infinito (ou seja, sem limites), é, pelo menos,
indefinido quanto a sua extensão.
Se a extensão do mundo é indefinida, é possível
imaginar um movimento que não deve cessar, se
não sofrer perturbação.
Esse exemplo nos mostra, de uma maneira
simplificada, como é construída a ciência e
elaborada a sua linguagem, isto é, a forma como
ela fala do mundo e dos fenômenos que dele fazem
parte. Isso que nós chamamos de ciência e que tem
um peso tão grande em nossa vida se constitui um
modo muito particular, muito específico de
entender e atuar sobre a realidade natural.
ILUMINANDO
Um outro exemplo contribuirá para entendermos
melhor o modo como a ciência caminha. Ele diz
respeito diretamente à aplicação do conhecimento.
Voltemos ao início de nosso texto. O que você faz
ao chegar a sua casa, ao final do dia, é a repetição
de um ato que os homens certamente realizaram
desde a pré-história, quando a descoberta da
forma de produzir fogo permitiu levar luz e calor
ao fundo das cavernas. Ao acionar um interruptor,
o que você faz é garantir iluminação em sua casa.
Vale dizer, de seu abrigo. Ao entrar em casa e
iluminá-la, você está garantindo mínimas
condições de abrigo e segurança, você está
procurando uma situação confortável que o isole
dos perigos externos e permita o seu descanso, tal
como o fizeram os homens das cavernas, os
antigos gregos e romanos, os europeus da Idade
Média e Moderna, tal como o fazem, ainda hoje,
povos indígenas de diferentes partes do mundo.
Em uma primeira aproximação, tudo parece
idêntico ou muito semelhante. Todos procuram e
procuraram uma fonte de luz capaz de compensar,
em diferentes graus, a ausência temporária da luz
solar. Nessa busca, os meios e os instrumentos
foram muitos e bem variados: fogueiras, tochas,
velas, lampiões a gás, lâmpada elétrica.
Mas entre todos esses meios e instrumentos
utilizados ao longo da história humana e o mais
recente de todos – a lâmpada elétrica – existe uma
diferença radical. Só podemos associar a lâmpada
elétrica aos outros instrumentos e meios, pela
finalidade: do pedaço de madeira que queima e
alimenta a fogueira à lâmpada elétrica, todos
serviram para iluminar. Mas essa forma de
classificá-los como meios de iluminação esconde
uma grande diferença, que serve para que
possamos medir a extensão das mudanças que a
ciência e o conhecimento científico tornam
possíveis em nossas vidas.
Até o século XIX todas as técnicas utilizadas para
iluminar se baseavam em um mesmo princípio e se
constituíam em uma aplicação dele: para iluminar é
preciso queimar. Isso significa que até então a
técnica de iluminação era uma técnica de
combustão. A melhor iluminação era o resultado
da utilização de materiais de melhor combustão, do
uso de substâncias que “queimam” melhor.

18. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
16
Desenvolvendo competências
Faça uma entrevista com seus amigos e vizinhos mais velhos e procure saber os tipos
de materiais que eles já usaram ou usam para iluminar suas casas. Com base nas
informações recebidas, você teria condições de afirmar que a técnica de combustão,
para iluminar, não é mais utilizada no nosso país?
A LÂMPADA ELÉTRICA
Ora, o princípio básico da técnica de
iluminação elétrica é totalmente diferente,
é uma técnica da não combustão. Diferente
das fontes de iluminação a gás ou a petróleo, que
utilizavam vidro para proteger a chama das
correntes de ar e assim mantê-la acesa, o vidro da
lâmpada elétrica é destinado a evitar o contato do
filamento com o ar, para que ele não seja
queimado. A melhor lâmpada é aquela que
dificilmente “queima”; a lâmpada ideal é aquela
que “nunca queima”.
Para chegar até a lâmpada elétrica, foi preciso
não só a criatividade do ser humano e muita
observação mas, sobretudo, muito trabalho e
muitas investigações, que resultaram em novos
conhecimentos e em grande progresso científico
no campo da física e da química. Foi preciso, por
um lado, o desenvolvimento do conhecimento
químico da combustão – que nos ensinou que ela
é uma transformação química – e a evolução da
física, no domínio da eletricidade, que permitiu a
construção dos elementos básicos da lâmpada
elétrica, cujo funcionamento, curiosamente, se
baseia no impedimento da combustão para obter
luz.
Desses exemplos retirados da história das ciências,
podemos extrair algumas conclusões
que são importantes para as partes seguintes deste
capítulo.
1) A ciência é parte e resultado da história e da
atividade humana. Assim sendo, ela deve ser
entendida como uma produção de homens
vivendo em sociedade e, não, como o
produto de mentes brilhantes e isoladas e
que estaria fora do alcance dos demais
homens.
2) A ciência pode desempenhar um papel de
grande importância no desenvolvimento das
condições de vida e, por isso, tornar-se
instrumento muito valioso em todas as
sociedades humanas.
3) Para que a ciência possa desempenhar o seu
papel, ela elabora instrumentos próprios,
que são chamados teorias, conceitos,
métodos.
Como você irá verificar na seqüência, aproximar-
se da ciência, usar os seus recursos, tornar-se
capaz de entendê-la e de utilizá-la, exige
conhecimento dos instrumentos e da linguagem da
ciência.
GALERIA DA CIÊNCIA
GALILEO GALILEI (1564-1642),
italiano, é considerado um dos
criadores da ciência moderna.
(Em português escrevemos Galileu).
ANTOINE LAVOISIER (1743-1794),
francês, pai da Química Moderna,
explicou a combustão como
uma reação química.
Fonte: Disponível em: www.pd.astro.it Fonte: Disponível em: www.corbis.com
2

19. Capítulo I — A Ciência como construção humana
17
Os símbolos, as fórmulas, as tabelas,
os gráficos e as relações matemáticas
que nós encontramos nos livros das
ciências são os instrumentos, são a
forma própria com que aqueles que
fazem a Biologia, a Física, a Química
e outras ciências se expressam, isto é,
comunicam o conhecimento que
conseguiram produzir.
OS SINAIS DA CIÊNCIA
Vamos investigar um pouco mais a presença da
ciência em nossas vidas.
Para isso, é preciso levar em conta que a Física, a
Biologia, a Química, enfim, todas as ciências têm
formas particulares de expressar as relações que
elas estabelecem entre os fatos e os fenômenos
que elas estudam, assim como os resultados de
suas experiências. Essas formas particulares
constituem uma linguagem especial, que é
utilizada para expressar o significado das relações
e das transformações que estão sendo estudadas.
Quando nós queremos expressar nosso
conhecimento, quando queremos contar algo que
sabemos, nós utilizamos uma linguagem que
aprendemos ao longo de nossa vida. Usamos,
então, o que é chamado de linguagem natural – o
português, no nosso caso.
Usando essa linguagem, que todos nós
aprendemos e que todos nós conhecemos, nós nos
comunicamos. Com ela, podemos transmitir nosso
conhecimento, informando a alguém como chegar
a algum lugar, podemos ensinar a quem não sabe
a utilização do caixa automático de um banco,
podemos contar para um outro nossos sonhos e
nossos sentimentos.
Com as ciências é a mesma coisa. Quem faz ciência
– os cientistas – tem necessidade de uma
linguagem própria para expressar o seu
conhecimento, isto é, o que descobriu a respeito
das coisas, dos fatos, dos fenômenos que estudou,
que analisou. Para fazer isso, o cientista utiliza
também uma linguagem que é diferente, às vezes
muito diferente, da nossa linguagem de todos os
dias. Assim, a linguagem das ciências é uma
linguagem diferente, mas ela não é misteriosa, ela
não é esotérica, ela não é secreta. Para conhecê-la,
para usá-la, basta um pouco de esforço e algum
estudo.
É por isso que este item se chama “sinais da
ciência”. Tem esse nome porque nele vamos nos
familiarizar com códigos, termos científicos e
tecnológicos e também com os caminhos que a
ciência utiliza para explicar fenômenos
importantes do mundo em que vivemos.
AS LINGUAGENS E
CÓDIGOS DA CIÊNCIA
Vamos utilizar um problema que está relacionado
com o tratamento do solo para que nele possam
ser plantados girassóis. Tratar a terra para que ela
possa produzir melhor verduras, frutas, legumes e
grãos, por exemplo, é uma prática muito
importante. Por isso, desde tempos mais antigos,
os agricultores e, nos últimos séculos, os cientistas
procuram conhecer os recursos que podem ser
usados para obter bons rendimentos das terras
cultivadas e para proteger as plantações das
pragas e do mau tempo.
Desenvolvendo competências
Faça uma lista com, pelo menos, quatro materiais ou produtos que são popularmente
utilizados para fertilizar a terra ou proteger as plantas. Indique o produto ou material,
para que serve e em que tipo de plantas é aplicado.
Voltando ao nosso trabalho, vamos analisar a situação proposta a seguir:
3

20. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
18
tratando o solo
ENEM 1999, questão 9
Tratando o solo
Suponha que um agricultor esteja interessado em
fazer uma plantação de girassóis. Procurando
informação, leu a seguinte reportagem:
SOLO ÁCIDO NÃO
FAVORECE PLANTIO
Alguns cuidados devem ser tomados
por quem decide iniciar o cultivo de
girassol. A oleaginosa deve ser
plantada em solos descompactados,
com pH acima de 5,2 (que indica
menor acidez da terra). Conforme as
recomendações da EMBRAPA, o
agricultor deve colocar, por hectare,
40 kg a 60 kg de nitrogênio, 40 kg a
80 kg de potássio e 40kg a 80 kg de
fósforo.
O pH do solo, na região do agricultor,
é de 4,8. Dessa forma o agricultor
deverá fazer a “calagem”.
Fonte: Folha de S. Paulo, 25 set. 1996.
Suponha que o agricultor vá fazer calagem
(aumento do pH do solo por adição de cal virgem
– CaO). De maneira simplificada, a diminuição da
acidez se dá pela interação da cal (CaO) com a
água presente no solo, gerando hidróxido de
cálcio (Ca(OH)
2
) que reage com os íons H
+
(dos
ácidos), ocorrendo, então, a formação de água e
deixando os íons Ca
2+
no solo. Considere as
seguintes equações:
I. CaO+2H
2
O Ca(OH)
3
II. CaO+H
2
O Ca(OH)
2
III. Ca(OH)
2
+ 2H
+
Ca
2+
+ 2H
2
O
IV. Ca(OH)
2
+ H
+
CaO + H
2
O
ANALISANDO O PROCESSO
DE CALAGEM
O processo de calagem descrito acima pode ser
representado pelas equações:
(A) I e II (B) I e IV (C) II e III
(D) II e IV (E) III e IV
Este problema requer que você:
1. Transforme as informações fornecidas
sobre a calagem do solo para o plantio
de girassóis na linguagem química
adequada.
Isso é fácil de reconhecer nessa questão: logo
depois da notícia do jornal você encontra uma
explicação sobre a calagem e também fica
sabendo que a cal virgem pode ser usada para
essa finalidade. Pode, também, ler a
representação química da cal virgem — a sua
fórmula química. Vai reconhecer, ainda, que
o tratamento de calagem é um processo em que
ocorrem transformações químicas que são
descritas como a interação da cal com a água
para formar um novo produto, o qual, por sua
vez, reage com os ácidos presentes no solo
para concluir o processo de calagem. Essa
descrição corresponde a reações químicas
que ocorrem no processo. Assim, por exemplo,
a cal e a água do solo (os reagentes) reagem
entre si para formar o hidróxido de cálcio
(produto). Em linguagem química, as reações
são descritas por meio de equações
químicas.
De acordo com a descrição do texto, duas são
as reações químicas que devem ser descritas
para explicar o processo da calagem. Observe
também, que os nomes dos reagentes e
produtos dessas transformações são
acompanhados das suas fórmulas corretas.
Com esse entendimento, pede-se agora que você:
2. Selecione, dentre quatro alternativas
apresentadas, aquela ou aquelas que contêm
as equações corretas para representar o
processo de calagem do solo.

21. Capítulo I — A Ciência como construção humana
19
Desenvolvendo competências
A tabela abaixo reproduz rótulos de dois tipos de iogurte que estão à venda nos
supermercados. O Tipo A é um iogurte integral e o Tipo B é um iogurte desnatado.
Compare as duas informações e identifique as diferenças que justificam as classificações A
e B. Como você lê a informação sobre o valor calórico?
Se você levar em conta as explicações acima,
reconhecerá que as equações de I a IV
representam reações químicas e que, entre elas,
devem ser escolhidas as duas que estejam
corretas e que correspondam às reações
da calagem.
3. Resta, agora, escolher quais são as duas equações.
Aplicando apenas o que você já aprendeu com a
leitura do texto, poderá eliminar a alternativa I, pois
a fórmula do hidróxido de cálcio é diferente
daquela que está escrita. Restam as equações II, III e
IV. Novamente, a leitura do texto ajuda você a
escolher. Observe a equação IV. Ela pode ser
descrita como a equação de uma reação em que o
hidróxido de cálcio reage com os íons H
+
(dos
ácidos) para formar cal e água. Agora compare com
a descrição que está no texto. Não confere, não é?
Isso indica que a equação IV não serve para explicar
nenhuma das etapas descritas para a calagem e, por
essa razão, pode ser desprezada. Então, já
respondeu?
As equações II e III correspondem à descrição
apresentada para as reações que ocorrem na calagem
do solo. A alternativa C é a resposta correta para a
questão proposta.
Se você ainda tem dúvidas, volte à questão e
verifique, com auxílio de um livro de Química,
por que as alternativas I e IV não são corretas.
4
Iogurte A
quantidade por porção
150kcal
14g
8g
6g
4g
20mg
0g
180mg
muito pouco
100mg
Iogurte B
quantidade por porção
90kcal
14g
9g
0g
0g
0mg
0g
180mg
muito pouco
100mg
Valor calórico Carboidratos Proteínas
Gordura Totais
Gorduras Saturadas
Colesterol
Fibra Alimentar
Cálcio
Ferro
Sódio
INFORMAÇÃO NUTRICIONAL (POR PORÇÃO DE 200g)

22. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
20
AMBIENTE SAUDÁVEL
O crescimento populacional e as exigências dos
consumidores obrigam a indústria a oferecer, a
cada ano, produtos novos e em quantidade
crescente. Isso significa o consumo, cada vez
maior, de matéria prima oriunda de recursos
naturais, tais como madeira, minério, petróleo, etc.
Tais recursos existem em quantidades limitadas na
natureza e estão se esgotando rapidamente, uma
vez que ainda somos, mais que uma sociedade de
consumo, uma sociedade de esbanjamento.
Dados recentes informam que, no período de 1970
a 1990, a população mundial cresceu 18%,
enquanto que a produção de lixo aumentou 25%
(http: //www.sobrelixo.hpg.ig.com.br). A evolução
desse quadro e a projeção de seu possível
desenvolvimento futuro podem ser representados
em um gráfico como o Gráfico A, mostrado abaixo.
Para elaborar esse gráfico, toma-se uma data como
ponto de partida: no caso, o ano de 1900. Para esse
ano, o número da população mundial, que era
aproximadamente de 2 bilhões de pessoas, é
tomado como igual a 100 para o cálculo da
evolução da população. Sabemos
também que a população mundial em 1975
era de 4 bilhões e que, em 2000, era de
quase 6 bilhões de pessoas. A evolução da
população, a partir de 1900, seria a
seguinte:
1900 = 100;
1975 = 200;
2000 = 300.
A partir daí, considerando os dados já conhecidos,
é possível projetar a população para o ano de
2100, que seria da ordem de 8 bilhões de pessoas.
Isso daria para o nosso gráfico o valor de 400.
Trabalhando desse modo, podemos representar, no
mesmo gráfico, os valores correspondentes ao
estoque de recursos naturais disponíveis e ao
volume de poluição, que seriam considerados
iguais a 100 para o ano de 1900. Como
historicamente constatou-se que o crescimento
populacional implica um gasto crescente de
recursos naturais e índices cada vez maiores de
poluição, o nosso gráfico ilustra o que aconteceu
e o que poderá provavelmente acontecer se
nenhuma mudança significativa ocorrer nessa
situação.
Desenvolvendo competências
Com base nos valores que calculamos acima, construímos o Gráfico A. Ele mostra a
evolução dos recursos naturais, da população e da poluição em um período de tempo. Que
período é esse? O que representam as barras dos recursos naturais? E as da poluição?
ambiente saudável
Adaptado de Lixo Reciclável,
Diário do Rio Claro, 24 mai.1998.
5
Gráfico A
700
600
500
400
300
200
100
0
Recursos
Naturais
População Poluição
1900 1975 2000 2100

23. Capítulo I — A Ciência como construção humana
21
Lentamente, muito lentamente, inicia-se uma tomada
de consciência sobre o planeta do qual fazemos
parte e ao qual estamos intimamente ligados, com
iniciativas no sentido da preservação ambiental e do
uso racional dos recursos naturais. Assim, por
exemplo, a coleta seletiva e a reciclagem do lixo
Desenvolvendo competências
Com o uso intensivo do computador como ferramenta de escritório, previu-se o declínio
acentuado do uso de papel para escrita. No entanto, essa previsão não se confirmou e o
consumo de papel ainda é muito grande. O papel é produzido a partir de material vegetal
e, por conta disso, enormes extensões de florestas já foram extintas, uma parte sendo
substituída por reflorestamentos de uma só espécie (no Brasil, principalmente eucalipto).
Para evitar que novas áreas de florestas nativas, principalmente as tropicais, sejam
destruídas para suprir a produção crescente de papel, foram propostas as seguintes ações:
I. Aumentar a reciclagem de papel através da coleta seletiva e processamento em usinas.
II. Reduzir as tarifas de importação de papel.
III. Diminuir os impostos para produtos que usem papel reciclado.
Para um meio ambiente mais saudável, apenas:
a) a proposta I é adequada.
b) a proposta II é adequada.
c) a proposta III é adequada.
d) as propostas I e II são adequadas.
e) as propostas I e III são adequadas.
OS CAMINHOS DA CIÊNCIA
Para tratar dos caminhos que a ciência percorreu
para explicar as transformações que ocorreram na
matéria viva do nosso planeta, tanto no que se
refere a certo componente específico quanto às
espécies que o contêm, fenômenos naturais e
6
transformações que ocorrem na natureza, em seus componentes ou nas espécies que nela habitam,
vamos utilizar dois temas: a determinação de
paternidade ou de maternidade e a explicação
sobre a capacidade de voar.
constituem duas das medidas que podem contribuir,
e muito, para a preservação ambiental.
Aplique o que você aprendeu nesta seção para
resolver o seguinte problema (ENEM 1999,
questão 55):

24. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
22
DETERMINAÇÃO DE PATERNIDADE
OU MATERNIDADE
Esse assunto, você sabe, tem ocupado espaços em
noticiários nacionais e estrangeiros, pois muita
gente conhecida no mundo das artes, da música e
dos esportes reconhece a paternidade ou
maternidade de um filho que não conhecia. Isso é
agora possível graças a um exame de laboratório,
Desenvolvendo competências
Consulte um laboratório de análises clínicas de sua cidade sobre os procedimentos que
devem ser obedecidos para fazer um exame de DNA. Informe-se sobre o tipo de material
que pode ser examinado e sobre os preços desses exames.
O exame do DNA é uma técnica recente, que
proporciona grande progresso na investigação de
parentesco entre pessoas. Ela é resultado do
avanço no conhecimento sobre a organização e a
reprodução da vida, da matéria viva, em seu
nível molecular.
As pesquisas atingiram um grande nível de
desenvolvimento, tornando possível o estudo dos
genes, estruturas que contêm e transmitem a
hereditariedade. Os genes são pedaços de uma
molécula chamada ácido desoxirribonucleico –
DNA - que, em geral, se encontra no núcleo da
célula. O DNA está presente e define todos
os seres vivos.
Essa rápida explicação resume séculos de
pensamentos, estudos e pesquisas sobre a origem e
a evolução da vida, que deram origem a inúmeros
debates. Exigiram a formulação de teorias
complexas e que foram sendo reformuladas,
resultando no conhecimento que hoje se tem e que
ainda deverá ser ampliado e, possivelmente,
modificado. Homens e mulheres dedicaram suas
vidas a esses estudos. Charles Darwin (1809–1882),
Gregor Mendel (1822–1884), Alfred Wallace
(1823-1913), Robert Hooke (1635-1703),
James Watson (1928-) e Francis Crick (1913-) são
alguns dos nomes dos responsáveis pelas teorias
mais importantes sobre esse tema. Do trabalho
deles é possível apresentar a você, e de forma
resumida, o seguinte conjunto de idéias
relacionadas à origem e à evolução da vida:
• A Terra é muito antiga se comparada ao
tempo em que a humanidade a habita. Sua
idade estimada é de 4,6 bilhões de anos.
• Todos os seres vivos são descendentes de
um ancestral comum, uma forma muito
elementar de vida surgida há cerca de
3,8 bilhões de anos.
• A evolução ocorre graças a mudanças
graduais ao longo das gerações.
• A evolução conduz a indivíduos mais
adaptados ao meio ambiente.
• Graças à evolução, com o passar de bilhões
de anos, a Terra passou a ser habitada por
um grande número de espécies diferentes.
• O principal agente responsável pela
evolução é a seleção natural, ou seja, o
predomínio das variedades de espécimes
mais adaptados a cada meio.
7
que é algo como uma impressão digital
genética ou uma “radiografia” da molécula de
DNA. Assim, é possível comparar as
“radiografias” dos DNA de duas pessoas e
definir se há relação de parentesco entre elas.

25. Capítulo I — A Ciência como construção humana
23
GALERIA DA CIÊNCIA
CHARLES DARWIN (1809-1882),
inglês, co-autor da Teoria da Evolução.
GREGOR MENDEL (1822-1884),
austríaco, o primeiro geneticista.
Fonte: Disponível em:
www.nytimes.com
Fonte: Disponível em:
www.library.thinkquest.org
NOVAS DESCOBERTAS
É importante que você se familiarize com o
trabalho dos cientistas, buscando explicar
assuntos tão importantes como a origem da vida e
o aparecimento das espécies, a estrutura e as
propriedades da matéria, a organização do
Universo, a natureza da luz e tantos outros.
Freqüentemente, ele não acaba com a
apresentação de uma teoria que consiga explicar o
que está sendo estudado. Novas descobertas, a
revisão de estudos já completados e a troca de
informação sobre os estudos e experiências podem
resultar em novas teorias, que explicam melhor ou
que completam as que já existiam.
O texto apresentado a seguir foi escrito por
Francisco M. Salzano para a revista Ciência Hoje,
SBPC:21(125)1996. Ele diz o seguinte:
“Os progressos da medicina
condicionaram a sobrevivência de
número cada vez maior de indivíduos
com constituições genéticas que só
permitem o bem-estar quando seus
efeitos são devidamente controlados
através de drogas ou procedimentos
terapêuticos. São exemplos os
diabéticos e hemofílicos, que só
sobrevivem e levam vida relativamente
normal ao receberem suplementação
de insulina ou do fator VIII da
coagulação sanguínea”.
Este artigo, que trata de assuntos relacionados
com a evolução da espécie humana e que serviu
de base para uma das questões do ENEM em 2001
(n
o
19), permite afirmar que os avanços da
medicina podem diminuir os efeitos da seleção
natural sobre as populações. Isso porque os
tratamentos de doenças como o diabetes, por
exemplo, muito embora não curem a doença,
prolongam a vida das pessoas.
O DESAFIO DE VOAR
A capacidade que algumas espécies animais têm
de voar é muito anterior a qualquer teoria que a
explicasse ou a equipamentos que reproduzissem
o vôo das aves. Hoje se admite que já entre os
dinossauros, há mais de 100 milhões de anos,
havia alguns capazes de voar, porque tinham os
dedos das patas unidos por uma membrana que
oferecia uma grande resistência ao ar. Ainda hoje,
existem espécies animais - como, por exemplo, os
morcegos - com a capacidade de planar e voar
por causa de membranas que funcionam como as
dos dinossauros.
Aparentemente condenados a se deslocarem
apenas sobre a terra, os homens sempre tiveram
sua atenção voltada para os mais diferentes
animais que voam: mamíferos, como os
morcegos; insetos, como o besouro, os mosquitos
e os pernilongos; aves, como a águia, o condor e
o beija-flor.

26. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
24
Desenvolvendo competências
Compare o modo de voar das borboletas, lindas, leves, soltas... com o dos besouros. Como
se chama o som que eles produzem quando voam? Por que as borboletas, com suas
grandes asas, voam em silêncio?
DE ÍCARO AO AVIÃO
O fato é que todos os animais que voam têm asas
ou algo que a elas muito se assemelha. A tentativa
de voar, desde há muito, parecia exigir a
construção de um dispositivo que imitasse a asa
dos animais, particularmente a das aves. É
conhecida a lenda de Ícaro, que conseguiu voar
construindo asas idênticas às das aves e que
pagou um alto preço por tentar, voando, chegar o
mais próximo do sol, que derreteu suas asas... (ou
melhor, derreteu a cera usada para fixar suas
asas...).
Essa lenda, que narra ao mesmo tempo a vitória
da criatividade humana e o seu fracasso, motivado
pela ambição excessiva, não impediu sucessivas
tentativas para solucionar o mistério do vôo
é buscar o porquê do fracasso, e procurar saber
como ele serviu de ensinamento e de orientação
para buscar um novo caminho.
Possivelmente, a razão maior do fracasso tenha
residido exatamente no foco escolhido para
entender e resolver o problema: os animais
voadores têm asas, por isso voam. Possuir asas
era entendido como a condição necessária
e suficiente do ato de voar.
Mais uma vez foi o desenvolvimento do
conhecimento em diferentes ciências que permitiu
resolver o problema e adotar uma nova solução.
Com a Física foi possível compreender os
conceitos e as leis que estão envolvidas no vôo.
Aprendemos que a massa gasosa que envolve
nosso planeta, e que é chamada simplesmente de
ar, oferece um determinado grau de resistência ao
deslocamento de objetos que estão mergulhados
nele e que isso pode ser expresso com rigor e
exatidão.
Então uma parte do problema pôde ser resolvida.
Os animais alados voam porque, quando suas asas
são agitadas para baixo e para cima, elas
8
animal. Dessas, uma das mais famosas e melhor documentadas é a de Leonardo da Vinci, um
famoso italiano, que viveu entre 1452 e 1519.
Leonardo desenvolveu longos estudos para
elaboração de um projeto de construção de um
aparelho que permitisse ao homem voar como as
aves. Veja acima um de seus modelos.
Mas todas aquelas tentativas feitas para permitir
que os homens cruzassem os ares imitando o vôo
das aves fracassaram. Como sempre, o importante
DA VINCI, Leonardo. A máquina voadora. 1 desenho. Instituto e Museo
di Storia della Scienza. Florença, Itália. Disponível em: http://
galileo.imss.firenze.it
SARACENI, Carlo. Ícaro
Fonte: Disponível em: www.estado.com.br/edicao/especial/
seculo/designer/temas/aviao2b1.html

27. Capítulo I — A Ciência como construção humana
25
empurram o ar para baixo e, por força de reação,
o ar as empurra para cima. Com isso, é gerada
uma força “para cima”, que permite ao animal
vencer a força da gravidade e voar.
Esse conhecimento levou ao fim de uma ilusão:
nunca seremos capazes de voar como as aves,
nunca nos deslocaremos pelos ares como um
condor ou uma andorinha. Em compensação,
permitiu à humanidade inventar e usar uma nova
forma de transporte, a aviação, que hoje nos
permite cruzar os ares. Aprendemos a voar de
diferentes formas, mas todas com base nesse
mesmo princípio.Veja só:
GALERIA DA CIÊNCIA
LEONARDO DA VINCI (1452-1519),
italiano, filósofo, pintor e inventor,
a maior expressão da
Renascença Italiana.
ISAAC NEWTON (1643-1727),
inglês, físico e matemático.
Estabeleceu as leis
da Mecânica Clássica.
Fonte: Disponível em: www.corbis.com Fonte: Disponível em: www.chembio.uoguelf.ca
1. os balões dirigíveis, mais leves que o ar, que
são empurrados para cima pelo ar mais denso;
2. os aviões cujas asas são desenhadas para
empurrar o ar para baixo, quando se movem para
frente, empurrando o ar para trás;
3. os foguetes “à reação”, que sobem ou avançam
ao lançar para trás os gases da combustão.
Na realidade, aviões, automóveis, aves ou cavalos,
tudo se move ou se sustenta à base de forças de
reação, talvez compreendidas, pela primeira vez,
há três séculos, por Isaac Newton, um dos
precursores da ciência como a conhecemos hoje.
OS USOS DA CIÊNCIA
Você, que já começou a familiarizar-se com os
caminhos da ciência e suas formas de expressão,
poderá, agora, compreender outros pontos
importantes, relacionados à aplicação da ciência e
da tecnologia na solução de problemas.
Vamos começar pensando juntos em como
responderíamos às seguintes perguntas:
1)

Quanto tempo levava para que nossas avós e
bisavós recebessem notícias de seus parentes
distantes?
2) Que meios podem ser utilizados para prevenir
doenças como o sarampo, a paralisia infantil, a
hepatite, por exemplo?
3) O que é preciso fazer para aumentar a produção
de alimentos e diminuir a fome e a desnutrição
que ainda castigam tantos habitantes do planeta,
inclusive brasileiros?
4) Por que, em grandes cidades, com uma grande
concentração de habitantes e com forte atividade
industrial, há graves problemas de poluição?
Questões como essas e tantas outras que você vai
ser capaz de formular podem ser respondidas com
a ciência, ou melhor, pelo uso da ciência.
Que tal voltar àquelas questões e com elas
aprender sobre isso? Vamos lá.

28. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
26
Desenvolvendo competências
Converse com seus parentes mais idosos e peça para que todos contem como faziam para
receber notícias da família, da cidade e do país, que meios utilizavam e quais as
dificuldades que enfrentaram. E nos dias de hoje? Há alguma mudança importante?
DAS CARTAS AO E-MAIL
Você pode começar registrando o tempo em que a
comunicação era feita por meio de cartas, que
eram transportadas em malas, por navios, que
cortavam mares e oceanos. De lá para cá, o
desenvolvimento de novos meios de transporte,
como a aviação, a produção de combustíveis
especiais e o progresso alcançado pela
meteorologia tornaram o ir e vir muito mais
rápido, de modo que uma carta enviada para um
parente distante pode ser entregue em poucas
horas. E isso se você quiser continuar com as
cartas... A comunicação se faz, hoje, por telefone –
usando maciçamente o conhecimento científico
disponível – e também por redes de
computadores. Nesse caso, o seu parente pode
ler a sua carta quase que no mesmo momento
em que você a está enviando.
SOBRE A PREVENÇÃO DE DOENÇAS
A descoberta das vacinas para o tratamento e a
prevenção de determinados tipos de doenças para
as quais, durante muito tempo não existia cura, é
o resultado das pesquisas de um cientista francês,
Louis Pasteur (1822-1895), que é considerado um
dos 100 cientistas mais importantes de todos os
tempos. Ele é o autor de muitos estudos:
• a pasteurização, um dos processos que
permitem armazenar e transportar alimentos
sem que eles estraguem.
Desenvolvendo competências
Você já ouviu falar de pasteurização? Procure em sua geladeira, ou no supermercado,
alimentos pasteurizados e verifique em que condições devem ser armazenados e
consumidos.
9
10

29. Capítulo I — A Ciência como construção humana
27
A descoberta das vacinas é,
provavelmente, uma das mais
importantes contribuições de Pasteur
à humanidade. Em 6 de julho de
1885, um garoto de 12 anos,
chamado Joseph Maister, foi mordido
por um cão raivoso. Ele foi o primeiro
ser humano a receber uma vacina,
que tinha sido desenvolvida por
Pasteur em um longo trabalho
experimental com cães e coelhos.
Neles, eram aplicadas sucessivas
injeções do líquido retirado da medula
espinhal de animais que haviam
contraído raiva, até obter-se o vírus
da raiva atenuado em proporção
apropriada. Joseph Maister foi salvo
com uma dessas injeções – a vacina
– e a imunologia tornou-se um dos
mais importantes campos de
conhecimento para a ciência, para os
cientistas e para a sociedade, que
pode cada vez mais se beneficiar de
seus resultados.
Desde 1888, quando foi criado em Paris o
Instituto Pasteur, ganhou força no mundo inteiro
o conceito de vacinação preventiva, e as
campanhas de vacinação estão entre as atividades
mais bem sucedidas dentre os programas atuais de
saúde pública. Doenças como varíola,
poliomielite, raiva canina, cólera, meningite, gripe
são cada vez mais intensamente controladas
graças a essa invenção e ao desenvolvimento dos
mecanismos de prevenção.
O Brasil tem obtido bons resultados em
campanhas de vacinação, principalmente de
crianças. A vacinação contra a paralisia infantil
tem atingido 100% da meta fixada, vacinando
todas as crianças menores de cinco anos. A
Fundação Nacional da Saúde registrou, em agosto
de 2001, a marca de 17,2 milhões de crianças
vacinadas em todo o Brasil. Graças a campanhas
como essa, o último caso de paralisia infantil no
nosso país foi registrado no município de Sousa,
Estado da Paraíba, em 1989. Entretanto, há outras
situações que mostram o reaparecimento de
doenças infecciosas que deveriam estar
controladas. Entre elas estão a tuberculose e o
sarampo — que, em 1997, registrou 30 mil casos.
SOBRE A PRODUÇÃO DE ALIMENTOS
Embora a carência de alimentos e a fome sejam
problemas conhecidos desde tempos muito
remotos, vamos tentar responder à terceira
pergunta, tratando do que tem acontecido desde a
segunda metade do século passado com a
produção de grãos, de carne, leite, dos produtos
da chamada agroindústria. A produção agrícola é
hoje marcada pelo uso de sementes melhoradas,
que se defendem melhor de insetos e pragas, pelo
tratamento adequado do solo, para melhorar a
capacidade de fertilização e pela utilização
intensiva de procedimentos de irrigação. A
produção de carne animal é feita por técnicas que
aumentam a produção, pelo uso controlado da
alimentação animal e da seleção dos melhores
animais reprodutores.
Da mesma forma que a produção, a distribuição e
a comercialização final dos produtos de
alimentação também foram drasticamente
alteradas por causa da invenção de novas
embalagens e das novas técnicas para guardar
alimentos. E tudo isso a tal ponto que seriam
necessárias utilizar muitas páginas de muitos
livros, bem como recrutar vários especialistas,
para descrever as novidades nesse campo em um
período de tempo pouco superior a 50 anos.

30. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
28
PROBLEMAS E DIFICULDADES
Todas essas conquistas representam um claro
progresso nas condições de vida das populações.
No entanto, é preciso não esquecer e não deixar
de lado algumas questões muito graves e muito
atuais que precisam ser analisadas com muita
clareza por todos nós, que somos cidadãos
responsáveis de uma sociedade que se quer
democrática.
1) A ciência, que tanto pode contribuir
para a melhoria da qualidade de vida,
requer para a sua manutenção
investimentos muito altos. Para a
realização de experiências, para a
construção de aparelhos científicos e, ainda
mais, para a formação de pessoas capazes de
realizar essas experiências e construir
aparelhos e equipamentos, é necessário
muito dinheiro. No entanto, ainda há muita
diferença entre as quantias de dinheiro que
os diferentes países podem aplicar para o
desenvolvimento de pesquisas científicas.
Isso causa desigualdades nos níveis de
desenvolvimento dos países e causa a
dependência científica e tecnológica.
Isso quer dizer que os países que dispõem
de menos recursos para realizar pesquisas
passam a ficar dependentes da compra de
tecnologias e de produtos da atividade
científica de outros países. Problemas
causados por essa dependência são, por
exemplo, o alto custo de produtos
essenciais, como os remédios, até o
crescimento do desemprego.
2) Nem sempre os resultados da ciência
trazem benefício para a sociedade. O
uso indevido da ciência tem gerado
problemas que são tão graves quanto ou mais
graves do que aqueles que ela, ciência,
contribuiu para resolver. Voltando à produção
de alimentos, os primeiros produtos utilizados
para eliminar as pragas da lavoura são
substâncias artificiais que não se degradam
facilmente na natureza, isto é, substâncias que
se acumulam no solo ao longo do tempo e
que podem: ser absorvidas pelos vegetais; ser
ingeridas por animais que delas se alimentam;
ser arrastadas pelas chuvas até os rios e, desse
modo, contaminar pessoas, mediante a
ingestão de alimentos e mesmo o consumo de
água. Essas substâncias são conhecidas
atualmente como praguicidas, mas já foram
chamadas de defensivos agrícolas e até de
pesticidas. Como as suas propriedades não
eram completamente conhecidas quando elas
foram utilizadas para defender as lavouras dos
ataques de pragas, foram muito intensos e
muito prolongados os efeitos desse uso sobre
os homens e sobre o meio ambiente, ainda
que muito trabalho tenha sido e continue
sendo realizado para eliminar ou, pelo menos,
diminuir os danos decorrentes. A ocorrência
desse fenômeno da contaminação do solo e da
água por substâncias que se revelaram nocivas
à saúde humana não se limitou e não se limita
apenas à área agrícola. Por outras razões,
atinge, também, o solo urbano, em
conseqüência do despejo indevido dos
chamados resíduos industriais.
Desenvolvendo competências
Marque, na relação abaixo, os produtos que você conhece ou costuma consumir.
Comida congelada Frango de granja Salsicha
Ervas medicinais Carne de sol Café solúvel
Refrigerante dietético Cerveja sem álcool Pó para sucos
Leite de caixinha Óleo de soja Margarina
11

31. Capítulo I — A Ciência como construção humana
29
PARA SUA INFORMAÇÃO :
FAPESP é a sigla da Fundação de
Amparo à Pesquisa do Estado de
São Paulo.
CETESB quer dizer Companhia de
Tecnologia de Saneamento
Ambiental.
USP significa Universidade de São Paulo.
SOBRE A POLUIÇÃO
Em cidades como São Paulo, e outras de grande
população, a presença, no ar, de produtos
resultantes da queima de combustíveis utilizados
nos veículos de transporte, juntamente com as
emissões das chaminés das indústrias, é uma das
principais causas da poluição do ar. Na maior
parte do tempo, invisível, mas sempre presente, a
poluição atmosférica é um fator extremamente
importante na degradação da qualidade de vida
das populações urbanas, devendo e podendo ser
combatida, e drasticamente diminuída, por uma
ação cívica de permanente exigência de controle
dos fatores que a geram.
Uma pesquisa realizada em São Paulo por
pesquisadores do Departamento de Poluição
Atmosférica da Faculdade de Medicina da USP
mostrou que, quando aumenta o nível da poluição
do ar, o que acontece principalmente no inverno,
cresce em até 12% a taxa de mortalidade por
problemas respiratórios entre os idosos e sobe em
até 20% o número de internações hospitalares de
crianças. No período em que a pesquisa aconteceu
(1996 -1997), a capital recebia, anualmente, 3
milhões de toneladas de poluentes, sendo 90%
emitidos por gases dos veículos motores.
O principal poluente é o monóxido de carbono
(CO), do qual foram emitidas quase 2 milhões de
toneladas (Notícias FAPESP, n
o
21, Junho de
1997). De acordo com o Relatório de Qualidade
do Ar no Estado de São Paulo 2001, publicado
pela CETESB em 2002, as emissões veiculares
ainda desempenham um papel de destaque no
nível de poluição da Região Metropolitana de São
Paulo, principalmente por causa do aumento da
frota de veículos. O relatório registra, também,
que a emissão de CO em 2001 diminuiu para 1,7
milhão de toneladas. Esse fato pode ser explicado,
em parte, pelo aparecimento de novos motores e o
uso de catalisadores. Da combustão de gasolina,
diesel e outros combustíveis resulta, também,
óxido de nitrogênio e hidrocarbonetos, dos quais
se origina o ozônio, classificado como poluente
secundário, mas não menos importante. Ele é
formado pela incidência de luz solar, que
promove a quebra das moléculas dos
hidrocarbonetos. Quanto maior a luminosidade,
maior a porcentagem de quebra de moléculas na
atmosfera. Essas moléculas, combinadas com o
óxido de nitrogênio, formam o ozônio,
considerado como o principal produto do ciclo
fotoquímico.
Desenvolvendo competências
1. Você já ouviu falar de algum produto que causa os problemas acima descritos?
2. A agricultura “orgânica”, um modelo de cultivo sem defensivos e fertilizantes sintéticos,
está em expansão no Brasil. É possível encontrar verduras, frutas, açúcar e café “orgânicos”.
Mel e sucos de maracujá e laranja também são produzidos. Os produtos também são
exportados. A maioria dos consumidores brasileiros tem entre 31 e 50 anos (Revista Exame,
suplemento sp, edição 14, 2002). Indique os benefícios que podem ser trazidos pela
agricultura “orgânica”.
3. Você já observou onde são despejados os resíduos de indústrias instaladas perto da
região em que você mora ou trabalha?
12

32. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
30
A CIRCULAÇÃO E A
DIFUSÃO DA CIÊNCIA
Esta é a última etapa deste nosso capitulo. Você
terá a oportunidade de reconhecer e avaliar ações
de governos baseadas no aproveitamento da
ciência para resolver problemas da comunidade e
melhorar as condições de vida.
Considere os seguintes acontecimentos ocorridos no Brasil:
• Goiás, 1987 – Um equipamento contendo césio radioativo, utilizado em medicina
nuclear, foi encontrado em um depósito de sucatas e aberto por pessoa que
desconhecia seu conteúdo. Resultado: mortes e conseqüências ambientais sentidas até
hoje.
• Distrito Federal, 1999 – Cilindros contendo cloro, gás bactericida utilizado em
tratamento de água, encontrados em um depósito de sucatas, foram abertos por pessoa
que desconhecia seu conteúdo.Resultado: mortes, intoxicações e conseqüências
ambientais sentidas por várias horas.
Para evitar que novos acontecimentos dessa natureza venham a ocorrer, foram feitas
as seguintes propostas para a atuação do Estado:
I. Proibir o uso de materiais radioativos e gases tóxicos.
II. Controlar rigorosamente a compra, uso e destino de materiais radioativos e de
recipientes contendo gases tóxicos.
III. Instruir usuários sobre a utilização e descarte destes materiais.
IV. Realizar campanhas de esclarecimentos à população sobre os riscos da
radiação e da toxicidade de certas substâncias.
Dessas propostas, são adequadas apenas:
(A) I e II.
(B) I e III.
(C) II e III.
(D) I, III e IV.
(E) II, III e IV.
Desenvolvendo competências
De onde vêm os demais poluentes que contaminam o ar de São Paulo?
13
Vamos começar, mostrando como você é capaz de
enfrentar situações desse tipo.
A questão a seguir (ENEM 2001, nº

35) diz:

33. Capítulo I — A Ciência como construção humana
31
Analisando as alternativas propostas, (E) é a
correta. Não será possível pretender a proibição
de uso de materiais cujas utilidades em medicina e
na indústria foram bem descritas no texto.
Portanto, as alternativas que incluírem a proposta
I devem ser descartadas na hora da escolha da
resposta. Das alternativas restantes, (C) e (E), a
única que contempla um conjunto completo de
medidas para controlar, informar e educar
tarefas e deveres do Estado, para definir e
executar políticas de gestão, é a (E). A situação
exemplificada nessa questão é muito conveniente
Em 1990, mais de 70 líderes políticos do mundo reuniram-se em Nova York, na
Cúpula Mundial pela Infância, para discutir os direitos da criança. Foram definidas 27
metas baseadas em indicadores nas áreas de saúde, nutrição, educação e saneamento
que refletissem uma melhoria na qualidade de vida das crianças. O Brasil se
comprometeu a cumprir 17 delas. Uma das metas estabelecidas na Reunião de Cúpula
Mundial da Infância, em 1990, foi a redução de um terço da mortalidade infantil. Nos
últimos doze anos, o Brasil avançou na mortalidade de crianças menores de um ano,
mas não conseguiu atingir o índice definido na reunião de 1990. Nesse ano, a cada mil
crianças que nasciam, 48 morriam antes de completar um ano. Este número deveria
cair para 31 mortes a cada mil; contudo, o índice atual é de 34 mortes para cada mil
crianças.
Para analisar essa situação, é importante conhecer
que as principais causas da mortalidade infantil
no Brasil são a falta de saneamento básico e o
atendimento pré-natal de baixa qualidade.
Saneamento Básico e Programas de Saúde fazem
parte das políticas dos governos. Se não estamos
conseguindo atingir os índices estabelecidos,
podem estar ocorrendo falhas na execução
destas políticas.
também para salientar que a informação
confiável é o caminho mais importante
para habilitar as pessoas a avaliar
propostas e políticas públicas,
principalmente quando elas envolvem o
uso de conhecimentos científicos para
definir ações e acompanhar resultados.
Você está a par dos índices de mortalidade
infantil no Brasil? Acompanhe a situação descrita
em um trecho de uma notícia divulgada em março
de 2002 pela Agência de Notícias dos Direitos da
Infância:

34. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
32
Desenvolvendo competências
Se você tivesse que obter informações sobre o andamento das políticas públicas de saúde
em sua cidade, com quem conversaria? Que tipo de perguntas você faria para obter
informações claras e corretas? Lembre-se de que redes de esgotos são muito importantes
em saneamento.
Desenvolvendo competências
Você se interessa por assuntos relacionados à nossa condição de vida? Se a resposta for sim, procure dedicar 15 minutos de seu dia para saber notícias de sua cidade. Depois, troque idéias em casa e no trabalho sobre aquelas de que você mais gostou ou sobre o que mais lhe incomodou.
A divulgação da ciência tem conquistado espaços
e veículos novos em muitos países, inclusive no
Brasil. É muito importante que as pessoas se
interessem por conhecer programas de rádio e TV,
jornais e revistas confiáveis que têm espaços e
horários especiais para tratar de ciência, ouvir
14
15
cientistas e, sobretudo, esclarecer dúvidas. São úteis também para que se conheçam as ações
governamentais sobre serviços para a melhoria da
qualidade de vida e suas explicações sobre a
interrupção de programas sociais, quando isso
acontece.

35. Capítulo I — A Ciência como construção humana
33
Conferindo seu conhecimento
Faça uma lista das medidas que você adotou para economizar energia em 2001 e anote os problemas que teve.
Você desligou aparelhos e trocou lâmpadas? Atualmente existem vários tipos de lâmpadas que podem ser usadas
e algumas delas garantem uma grande economia de consumo de energia. As lâmpadas e os equipamentos são
produtos da tecnologia cujo desenvolvimento foi possível graças ao avanço do conhecimento.
Além de diferentes tipos de lâmpadas, você poderá encontrar entre os seus entrevistados alguém que tenha usado
velas, lampiões e lamparinas para iluminar os ambientes. Nesse caso, a resposta para a pergunta da combustão é
afirmativa.
Você poderá montar, por exemplo, o seguinte quadro:
Material ou produto Uso Cultura
Casca de ovo adubo Samambaias
Esterco de cavalo adubo Hortaliças
Água de fumo de cordadefensivo Plantas ornamentais
Garapão da Cana adubo Lavoura de cana
Tratando o Solo: Alternativa I – é incorreta. A fórmula do Hidróxido de Cálcio é Ca(OH)
2
. Alternativa IV – A
equação correta para esta transformação é : Ca(OH)
2
+ 2H
+
Ca
2+
+ 2H
2
O.
Ao examinar a tabela, você deve notar que as diferenças na composição dos dois iogurtes correm por conta das
quantidades de gordura e de proteínas. O iogurte B, desnatado, contém menos gorduras e mais proteínas;
portanto, ele pode ser ingerido por pessoas que precisam evitar alimentos gordurosos. O valor calórico dos
alimentos é expresso em Kcal (quilocalorias) e representa a quantidade de energia que será produzida por cada
um dos alimentos que comemos. O iogurte B tem um valor calórico menor que o iogurte A. Isso quer dizer que o
iogurte B fornece menos calorias que o iogurte A.
Examinando o Gráfico A verifica-se que ele foi construído para o período de 1900 até 2100, ou seja, para um
período de tempo de 200 anos. Veja o primeiro conjunto de barras. Elas representam o que aconteceu e estará
acontecendo com a quantidade de recursos naturais disponíveis no planeta em 1900, 1975, 2000 e 2100. Você
pode verificar que nossas matérias primas estão ficando mais escassas. Os outros dois conjuntos de barras
mostram um crescimento acelerado da população mundial e do nível de poluição ambiental. Esse crescimento e
aquela diminuição foram projetados com base na suposição de que nenhuma mudança nas características de
nossas atuais sociedades irá ocorrer.
A ação I propõe que a produção de papel reciclado seja aumentada e, para isso, torna-se importante a coleta
seletiva do lixo. É, então, uma ação efetiva e correta que se ajusta perfeitamente ao que estamos estudando.
Quanto à redução das tarifas de importação de papel, proposta em II, nada vai promover, a não ser o aumento da
quantidade de papel que o Brasil compra de outros países. Isso não resolve o problema, simplesmente muda-o de
lugar. Já a ação III representa um incentivo para a produção de papel reciclado, pois diminui os impostos sobre
os produtos fabricados com ele. Assim, com impostos mais baixos, o preço dos produtos pode ser menor, o que é
bom. Portanto, a ação III é correta também. Se você concorda com estas explicações, pode agora responder
marcando a alternativa (e).
7. O exame baseia-se na identificação de genes, que podem ser encontradas no sangue da mãe, do filho e do pai.
Essas características genéticas estão localizadas no DNA. O exame é feito com amostras de sangue. A situação
ideal é que sejam analisadas amostras de sangue (5ml), do filho, do pai e da mãe. Exames com fios de cabelo
dão problemas porque os cabelos para amostras devem estar com raiz, e isso não é fácil conseguir. O exame de 3
amostras (mãe, pai e filho) é caro e, por isso, essa ainda não é uma técnica que todos podem utilizar.
1
2
3
4
5
6
7

36. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
34
As asas dos besouros vibram em grande velocidade e geram ondas acústicas perceptíveis aos nossos ouvidos. O
som característico dos besouros é o zumbido. As borboletas possuem asas com ampla superfície, associadas a
corpos pequenos e leves. Assim, voam com suavidade.
Você pode obter informação sobre a demora dos meios de comunicação antigamente. Além disso, poderá
comparar e comprovar que o avanço tecnológico não só tornou o processo mais rápido como também deu origem
a um maior número de opções. Você pode estimar quanto tempo este processo levou.
Como já dissemos no texto, a pasteurização é uma técnica que permite conservar alimentos sem alterar seu sabor
e sua qualidade. Para pasteurizar alimentos como leite e seus derivados, vinhos e cerveja ou mesmo polpa de
frutas, compotas,vegetais e conservas, eles são submetidos a um tratamento térmico para destruir ou inativar
microrganismos.Isso é importante porque alguns causam doenças ao ser humano. O tempo e a temperatura de
pasteurização são definidos de acordo com o processo e com o produto que se quer armazenar. Após o
aquecimento, os alimentos são resfriados e podem ser armazenados.
Exceção feita às ervas medicinais e à carne de sol, que são conhecidas desde há muito tempo, os alimentos dessa
lista foram todos introduzidos em nossas dietas no século passado. Quando estiver anotando aqueles que você
consome ou conhece, lembre-se de que, a cada um deles, está associada uma tecnologia que foi desenvolvida com
base em pesquisas: o congelamento de alimentos, o uso de conservantes químicos para impedir a ação de
microorganismos, a criação de aves em incubadoras, a descoberta de novas substâncias com poder de adoçar e
tantas outras. Mas é bom lembrar que, apesar de velhas conhecidas, as plantas medicinais se tornam mais
importantes a cada dia que passa, pois são matéria prima de princípios ativos para medicamentos. Quanto à
carne salgada e seca ao ar, bem, esta é uma das tecnologias mais antigas para conservar alimentos. Os
navegadores portugueses que o digam!
1. Um dos produtos mais conhecidos pelos resíduos que se acumulam no solo é o DDT. – 2. A agricultura
“orgânica” é benéfica à nossa saúde e ao ambiente, pois a produção é feita sem aditivos sintéticos, o que evita o
acúmulo de resíduos tóxicos. – 3. Os despejos de resíduos industriais estão entre os problemas mais sérios que a
sociedade enfrenta na atualidade. Se há industrias próximas de sua casa, procure conhecer quais são os
componentes de seu lixo e das águas que despejam. Anote tudo e procure saber junto aos órgãos do governo se há
riscos de contaminação, de que tipos são e se a empresa está cumprindo as exigências legais par o seu
funcionamento.
Os processos industriais, a queima de resíduos, a movimentação e a estocagem de combustíveis são outras fontes
de poluição do ar em São Paulo. Entre os poluentes, estão os óxidos de enxofre (SO)
x
.
Para conhecer o que está acontecendo com as políticas de saúde, você deve procurar o departamento de
comunicação da Secretaria Municipal de Saúde, o Diretor do Posto de Saúde ou o Agente Comunitário de Saúde.
A eles deve ser perguntado se toda a cidade é servida por redes de esgotos, se toda a população tem água tratada
e se a coleta de lixo é diária.
8
9
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11
12
13
14

37. Capítulo I — A Ciência como construção humana
35
ORIENTAÇÃO FINAL
Para saber se você compreendeu bem o que está apresentado neste capítulo, verifique se está apto a
demonstrar que é capaz de:
• Identificar transformações de idéias e termos científico-tecnológicos ao longo de diferentes épocas e
entre diferentes culturas.
• Utilizar modelo explicativo de determinada ciência natural para compreender determinados
fenômenos.
• Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde, ou outro, com o correspondente
desenvolvimento científico e tecnológico.
• Confrontar diferentes interpretações de senso comum e científicas sobre práticas sociais, como formas
de produção, e hábitos pessoais, como higiene e alimentação.
• Avaliar propostas ou políticas públicas em que conhecimentos científicos ou tecnológicos estejam a
serviço da melhoria das condições de vida e da superação de desigualdades sociais.

39. Eraldo Rizzo de Oliveira
O PAPEL DAS TECNOLOGIAS NO MUNDO
CONTEMPORÂNEO
COMPREENDER O PAPEL DAS CIÊNCIAS NATURAIS
E
DAS TECNOLOGIAS A ELAS ASSOCIADAS, NOS
PROCESSOS
DE PRODUÇÃO E NO DESENVOLVIMENTO
ECONÔMICO
E SOCIAL CONTEMPORÂNEO.
Capítulo II

40. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
38
Capítulo II
O papel das tecnologias
no mundo contemporâneo
Parece que dizes “te amo, Maria”,
Na fotografia estamos felizes
Te ligo afobada e deixo confissões no gravador,
Vai ser engraçado se tens um novo amor.
Anos Dourados (Tom Jobim e Chico Buarque)
Tom Jobim nos faz falta, que pena! Mas tivemos a
felicidade de herdar sua música. Seu talento e
criação podem ser desfrutados por todos os que
apreciam música com sensibilidade e poesia. Basta
pegarmos um bom e velho disco de vinil do Tom.
Ah, verdade, não se usa mais este tipo de disco.
Podemos, então, ouvir uma fita cassete! Também
está em desuso? Agora é o compact disc laser,
conhecido por “CD”, nosso mais recente meio de
armazenamento de informações. Ou ainda, se você
possuir um aparelho de DVD (Disc Video Digital),
pode ouvir e assistir ao Tom. Prazer redobrado!
Se você não tem nada disso, seguramente tem à
sua disposição algum telefone. Com ele, você pode
ligar para as emissoras de rádio, pedindo para
tocarem as músicas do Tom!
O trecho acima é de uma música que fala de
fotografia, telefone e gravador, aparelhos
utilizados para registrar informações e fazer
comunicação nesses anos dourados. Você saberia
dizer a partir de que época esses aparelhos
começaram a ser amplamente usados?
Realizando a atividade acima, você deve ter
percebido a evolução recente dos meios de
comunicação. Isso é parte da chamada Revolução
Tecnológica, característica da época em que
vivemos. Ela se baseia na informática, nas
telecomunicações e na robótica.
Desenvolvendo competências
Se Tom estivesse vivo e quisesse, com Chico, reescrever esta música adaptando-a às
tecnologias mais modernas de comunicação dos dias de hoje, como ficaria? Faça isso você.
1

41. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
39
Esta Revolução Tecnológica, também chamada de
Terceira Revolução Industrial, está associada às
grandes transformações da história moderna. A
partir de 1760, ocorreram grandes mudanças
econômicas e sociais, no mundo com o advento
das máquinas a vapor (Primeira Revolução
Industrial) e, no século seguinte, das máquinas
elétricas (Segunda Revolução Industrial).
Se, no século XVIII, a utilização das primeiras
máquinas representou uma profunda
transformação na produção de bens
manufaturados em relação às técnicas artesanais
da Idade Média, hoje em dia, o valor maior está
na informação, no conhecimento e na capacidade
de transformá-los em objetos para consumo. Isso é
tão forte que o momento pelo qual passamos
atualmente é conhecido como Era da Informação.
A utilização de robôs nas linhas de montagem das
indústrias, por exemplo, aumentou
espantosamente a produtividade, atendendo ao
rápido aumento do consumo que temos hoje. Mas
sem o desenvolvimento da informática, a robótica
pouco avançaria, visto que tanto os movimentos
dos robôs como o projeto para desenvolvê-los são
realizados por sistemas de informática
especializados. Com o aprimoramento das
telecomunicações, o fluxo de informações
necessárias para o processamento e tomada de
decisões aumentou vertiginosamente e, além de
transmitir a fala das pessoas, as linhas telefônicas
de hoje – com a tecnologia da fibra óptica e dos
satélites – transmitem também dados, imagens,
músicas, textos etc. É do que se vale a rede
mundial de computadores, a internet. Através
dela, de casa ou do trabalho, podem-se
movimentar contas bancárias, acessar informações
em computadores do outro lado do planeta ou
conversar com diversas pessoas ao mesmo tempo.
Desenvolvendo competências
Você seria capaz de citar algumas
transformações econômicas e sociais que o
desenvolvimento tecnológico, representado pela
figura ao lado, nos trouxe?
Faça duas colunas: “ganhos” e “desafios”.
Podemos concluir que vivemos num mundo
melhor?2
Uma simples visita a um caixa eletrônico pode nos
dar uma boa idéia dos impactos sociais e
econômicos desse avanço tecnológico. Hoje em
dia, basta um cartão magnético e uma senha de
segurança para realizarmos muitas operações
bancárias que, antes, só eram realizadas com a
ajuda de funcionários que atendiam nos caixas.
Muitas vezes, aguardando por horas em filas
intermináveis. Se houve ganho em agilidade,
houve perda em empregabilidade: diversas
funções bancárias foram substituídas por
computadores, causando demissões em massa. Por
um dilema semelhante passam os cobradores de
ônibus de grandes cidades, com a iminência da
Figura1 - Microcomputador Figura 3 - Robô
Figura 2 - Fax
Figura 4

42. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
40
3
Desenvolvendo competências
Monte uma lista com pelo menos 8 equipamentos eletrodomésticos, dizendo qual a sua
função e como funcionam.
Em sua lista, devem ter aparecido palavras como
calor, temperatura, freqüência, intensidade
luminosa, potência, força, fluxo, volume etc.
Todos esses são conceitos utilizados no mundo
das ciências e exportados para essas aplicações
tecnológicas. Nós os utilizamos tranqüilamente,
muitas vezes, sem nos darmos conta do que
realmente eles querem dizer. Conhecer o
significado desses e de outros conceitos pode nos
ajudar a exercer melhor nossa cidadania,
garantindo um uso racional destas tecnologias.
Podemos começar pela sua própria lista. Se nela
apareceu um rádio, nada mais conveniente! A
partir de agora, faremos uma viagem pelas ondas
radiofônicas. Aperte seu cinto e aumente o
volume. Se você curte rock nacional dos anos 80,
deve-se lembrar desta!
NAVEGANDO NUM OCEANO DE ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
Toquem o meu coração, façam a revolução
Que está no ar, nas ondas do rádio
No submundo repousa repúdio, e deve despertar
Disputar em cada freqüência um espaço nosso nessa decadência
Canções de guerra, quem sabe canções do mar
Canções de amor ao que vai vingar...
Rádio Pirata (Paulo Ricardo e Luiz Schiavon)
implementação das catracas eletrônicas e dos
bilhetes magnéticos. De fato, a quantidade de
empregos que exigem ações mecânicas e
repetitivas diminui e o mercado começa a
requisitar profissionais mais bem qualificados
para operar os equipamentos modernos. Daí a
necessidade de constante atualização profissional.
Mas ainda assim, a oferta de empregos é menor
que a quantidade de pessoas desempregadas.
Trata-se de um dos grandes desafios de nossa
época.
Entretanto, esse não é o maior dos desafios. Outros
surgem, igualmente importantes, como a
preservação do meio ambiente e da qualidade de
vida das pessoas. Com o aumento da produção e
do consumo, aumentou também a quantidade de
lixo urbano, industrial, hospitalar, tóxico etc,
além dos impactos na atmosfera, nos rios e mares.
Veremos, mais adiante, como as diversas formas
de poluição e degradação ambiental representam
desafios sérios diante desse desenvolvimento
tecnológico.
Mas todo esse avanço tecnológico não seria
possível sem uma base de conhecimentos que as
Ciências Naturais fornecem, apresentando um
terreno sobre o qual as tecnologias – aparelhos e
equipamentos – são desenvolvidas. Este capítulo
tem, portanto, o objetivo de apresentar o
importante papel das tecnologias associadas às
Ciências Naturais nos processos de produção e no
desenvolvimento econômico e social dos dias de
hoje.

43. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
41
Quem já dançou ao som desta música do grupo
RPM (Revoluções Por Minuto) viveu um pouco do
sentimento de rebeldia e de liberdade que eram
típicas em suas letras.
A música Rádio Pirata faz uma forte crítica à
centralização de poder dos grandes meios de
comunicação social, no caso, das emissoras de
rádio, assunto muito debatido nos dias de hoje,
com a questão das rádios livres e comunitárias. Na
letra da música, os navios piratas, temidos pelas
grandes embarcações que navegavam em altos
mares, são usados como metáfora para as proezas
das pequenas emissoras de rádio que disputam as
ondas de transmissão e, com isso, o público
consumidor das grandes emissoras. A idéia de um
conflito fica evidente principalmente na frase
“Disputar em cada freqüência, um espaço nosso
nessa decadência”. Mas que espaço é este que está
sendo disputado? O que se ganharia com esta
disputa? Afinal, o que tem a ver a freqüência com
as ondas do rádio?
4
Desenvolvendo competências
“Rádio Um Som Puro, FM 93,7
megahertz, São Paulo: a rádio que
encanta”.
Prefixos assim são ouvidos em todas
as emissoras. Na figura ao lado, onde
deveria estar o ponteiro para
sintonizar a rádio Um Som Puro? Se
quiséssemos sintonizar a rádio AM
1350 quilohertz, o que deveríamos
fazer? Qual a freqüência da rádio que
você ouve?
O rádio é, sem dúvida, o meio de comunicação de
maior alcance em todo o país. Todas as pessoas
possuem sua emissora de rádio preferida e a
ouvem ao volante do carro, passando roupas,
cozinhando ou fazendo outras tarefas.
Normalmente, dizemos o nome da rádio, mas se
quisermos sintonizá-la fica mais fácil saber sua
freqüência de transmissão. O número que vemos
no mostrador do rádio, quando a sintonizamos,
indica a freqüência da onda transmitida pela
emissora, que a identifica.
A freqüência é uma grandeza física aplicável em
diversas situações. Sempre que algo ocorre
repetitivamente num intervalo de tempo, podemos
falar que ocorre com uma certa freqüência. Por
exemplo, a freqüência cardíaca média de um
adulto é de 60 a 70 batidas por minuto; a
freqüência de rotação de um certo motor de
automóvel é de 1.000 rotações por minuto
(conhecido como 1.000 rpm); o beija-flor bate
asas numa freqüência de 60 vezes por segundo; a
freqüência da corrente elétrica alternada no Brasil
é de 60 ciclos por segundo etc. Quando a unidade
de tempo para medir a freqüência é o segundo (s),
a unidade de freqüência é o hertz (Hz).
Figura 5

44. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
42
Desenvolvendo competências
Qual é a freqüência da batida de asas do beija-flor, em hertz? Sabendo que, após uma
corrida, a freqüência cardíaca pode chegar a 120 batidas por minuto, quanto é esta
freqüência em hertz? E quanto é a freqüência de um motor de 1.200 rpm, em hertz?5
Quando dizemos que nosso aparelho de rádio está
sintonizado na freqüência 93,7 megahertz (Mhz),
significa que ele está captando as ondas da
estação emissora de FM (Freqüência Modulada),
que oscilam 93.700.000 vezes em um segundo (1
Mhz = 1.000.000 Hz). Quando mudamos o botão
de banda de freqüência para AM (Amplitude
Modulada), captamos ondas na faixa de freqüência
de quilohertz (1Khz = 1.000 Hz). Repare
novamente na figura do rádio.
Neste exato instante, diversas emissoras de rádio
estão transmitindo suas ondas ao mesmo tempo.
Mas cada emissora é autorizada pelo Governo
Federal a transmitir sua programação numa única
freqüência determinada. O mesmo ocorre com as
ondas de televisão. Mas como é possível que
nossos aparelhos de rádio e de televisão captem
uma emissora de cada vez?
Quando mexemos no botão de sintonia em nosso
receptor de rádio, estamos selecionando as ondas
com a freqüência indicada, desprezando as
demais.
Desenvolvendo competências
Você seria capaz, agora, de explicar por que a música Rádio Pirata diz “Disputar em cada
freqüência, um espaço nosso...”? Qual é a importância da existência de leis que
regulamentem o uso das freqüências das ondas de rádio e televisão? O que aconteceria se
qualquer emissora pudesse transmitir em qualquer freqüência?
6
Até agora, falamos de ondas de rádio e citamos as
ondas de televisão. Tratam-se das chamadas
ondas eletromagnéticas ou radiações
eletromagnéticas. Todas as ondas
eletromagnéticas viajam à incrível velocidade de
300.000 km/s no vácuo (velocidade da luz no
vácuo, que também é uma onda eletromagnética).
Logo, as ondas eletromagnéticas não necessitam
de meio material para se propagar. No ar, essa
velocidade varia muito pouco. Por isto podemos
acompanhar programas de rádio e televisão ao
vivo.
Podemos resumir o processo de produção,
transmissão e captação dessas ondas da seguinte
forma: nos estúdios, a luz e o som são captados
por câmeras e microfones, sendo convertidos em
correntes elétricas que, nos aparelhos da emissora,
são transformadas em sinais que são “carregados”
pelas ondas eletromagnéticas na sua freqüência
característica. Essas ondas, transmitidas em todas
as direções, são captadas pelas antenas dos
aparelhos receptores de rádio ou de televisão, que
separam os sinais e os convertem em correntes
elétricas novamente. Ao percorrerem os circuitos
internos dos receptores, essas correntes elétricas
são amplificadas e produzem os sons e as imagens
transmitidas pela emissora. Tudo isso ocorre
muito rapidamente.

45. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
43
Diferentes faixas de freqüências das ondas
eletromagnéticas possuem diferentes aplicações
tecnológicas. O conjunto de todas as freqüências
das ondas eletromagnéticas chamamos de espectro
da radiação eletromagnética, que podemos ver a
seguir:
Figura 6 - Transmissão e recepção das ondas de rádio.
Figura 7 - Espectro da radiação eletromagnética e suas aplicações tecnológicas.

46. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
44
Desenvolvendo competências
O gráfico abaixo representa o aumento de temperatura de um copo com água e de um
pedaço de pão seco, ambos colocados num forno de microondas, em potência máxima. Por
que ambos aquecem de formas diferentes? Como age a microonda nos alimentos?
7
Vejamos, então, um equipamento bastante
conhecido, hoje em dia, nas cozinhas, que utiliza
outra faixa de freqüência: o forno de
microondas.
Observando o gráfico 1, podemos perceber que,
no início (tempo = 0s), tanto o pão quanto a água
estão à temperatura de 20
o
C. Ao ligar o forno de
microondas, ambos começam a ser aquecidos, mas
a água demonstra ser mais sensível às microondas,
pois ela aquece mais rapidamente, conforme
mostra o gráfico. Repare que, no tempo 60s, a
temperatura do pão é de 26
o
C, enquanto da água é
de 44
o
C.
A microonda do forno é uma onda com freqüência
padrão de 2.450 khz, produzida num tubo
chamado magnetron. Essa onda faz com que as
moléculas de água contidas nos alimentos se
agitem. Essa agitação é transferida para as demais
partículas que compõem os alimentos,
aumentando sua temperatura globalmente.
As microondas são refletidas por metais, logo, não
atravessam as paredes do forno, mas elas podem
atravessar o vidro, a porcelana e o papel. A
microonda não atravessa a porta de vidro do
forno, pois esta possui, em sua parte interna, uma
rede metálica que reflete a microonda. As
microondas penetram 2,5cm nos alimentos,
aproximadamente. Sendo assim, a parte interna de
alimentos grossos, como carnes, é cozida através
do calor gerado nas partes mais externas, pelo
processo de condução de calor.
Gráfico 1 - Gráfico do aquecimento de água e pão seco no
forno de microondas
Figura 8 - Radiação dentro do forno de microondas
70
60
50
40
30
20
0 20 40 60 80 100
Tempo (s)
Temperatura (
o
C)
TEMPERATURA X TEMPO DE AQUECIMENTO
NUM FORNO DE MICROONDAS
Água
Pão seco

47. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
45
Desenvolvendo competências
Por que alguns fabricantes de forno de microondas recomendam que, em caso de cozimento
de alimentos mais duros, se protejam as pequenas extremidades destes alimentos
envolvendo-os com pequenos pedaços de papel alumínio? O que ocorre se o pedaço de papel
alumínio for muito grande? Por que se recomenda usar assadeiras redondas para assar
bolos nestes fornos?
8
Microondas de outras freqüências são aplicadas na
transmissão via satélite de TV e telefone, além de
radares de estradas e aeroportos.
Outra faixa de freqüência bastante íntima de
nossos olhos é a da luz visível. O Sol é nossa
maior fonte de energia, emitindo radiações
eletromagnéticas de todas as freqüências. Da
energia solar que chega até o chão, 5% é
composta de radiação ultravioleta, 40% de
radiação visível e 55% de infravermelha. Cada cor
corresponde a uma freqüência na faixa da
radiação visível, como se vê na tabela ao lado.
Fora da faixa de freqüência da luz visível, nossos
olhos não conseguem ver qualquer radiação
eletromagnética. Mas há uma faixa que nosso
corpo consegue sentir, devido às suas
propriedades térmicas: a faixa da radiação
infravermelha.
Tudo o que é aquecido emite radiação
infravermelha, desde nosso próprio corpo até um
aquecedor de ambientes. Lâmpadas de
infravermelho são usadas em tratamentos de
sinusites, dores reumáticas e traumáticas. Sensores
infravermelhos são usados em sistemas de alarmes
e emissores de infravermelho são usados nos
controles remotos. Profissionais mais sujeitos a
exposições intensas à radiação infravermelha,
como trabalhadores que usam soldas elétricas, em
fábrica de vidros ou metalúrgicas, correm maiores
riscos de sofrer queimaduras na pele e indução à
catarata, além de danos na retina ou na córnea
(síndrome do olho seco). Recomenda-se que estes
profissionais utilizem equipamento de proteção
individual, como máscaras, óculos e vestimenta
adequada. O vidro blinda a radiação
infravermelha, refletindo-a para onde veio.
Desenvolvendo competências
Olhando para a tabela anterior, você saberia dizer por que a radiação infravermelha recebe
este nome? Sabendo que a radiação infravermelha é associada ao calor emitido por corpos
ou superfícies quentes, qual das cores, da faixa da luz visível, transmite mais calor?
9
Radiação F reqüência (10
12
Hz)
Infravermelha 10
Vermelha 375
Laranja 480
Amarela 540
Verde 555
Azul 625
Violeta 750
Ultravioleta 10.000
Tabela 1 - Faixa de frequência das radiações
infravermelha, visível e ultravioleta.
luz
visível

48. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
46
A luz branca que provém do Sol é, na verdade,
a junção de todas as cores do arco-íris. Quando
um facho dessa luz atravessa um prisma ou um
aquário com água, trocando de meio de
propagação, percebemos sua decomposição nas
cores do arco-íris. A luz vermelha, que possui
freqüência menor, é a que sofre menor desvio,
enquanto que a violeta, de maior freqüência, é a
que desvia mais no espectro luminoso. Mas a luz
não é capaz de atravessar paredes ou anteparos
opacos. O espelho, por exemplo, é uma película de
prata sobre uma chapa de vidro que lhe dá
suporte. A onda de luz que incide sobre o espelho
atravessa o vidro, mas quando atinge a prata é
totalmente refletida. Se, contudo, a luz branca
incidir sobre uma parede pintada de azul, todas as
ondas de freqüências diferentes da azul serão
absorvidas. Apenas a luz com a freqüência da cor
azul será refletida. Assim percebemos as cores.
Figura 9 - Dispersão da luz branca ao passar por um prisma de vidro
É notável a influência que as cores exercem em
nossas vidas: na decoração, na arte, na
propaganda, na religião, na psicologia. Enfim, na
cultura humana como um todo, as cores estão
presentes de uma forma ou de outra. As chamadas
cores quentes, vermelho, laranja e amarelo,
transmitem a sensação de excitação, ao passo que
o violeta, o azul e o verde, as chamadas cores
frias, são calmantes. Já reparou que as lousas, são
normalmente, verdes?
Desenvolvendo competências
Por que, no trânsito, o sinal vermelho representa PARE, o amarelo representa ATENÇÃO e
o verde, AVANCE? A escolha dessas cores para indicar essas ações teria algo a ver com
suas características físicas e com as sensações que cada uma nos causa?
10
Já a radiação ultravioleta é a responsável pela
chamada luz negra, usada em casas de espetáculo,
que, ao incidir sobre superfícies brancas, apresenta
um tom violeta fosforescente. É também usada em
máquinas de bronzeamento artificial e em
laboratórios para esterilização, devido às suas
propriedades bactericidas. O Sol é a maior fonte
dessa radiação e uma exposição excessiva pode
causar câncer de pele. Médicos recomendam que
se evitem banhos de sol entre 10 e 16 horas,
período do dia de maior incidência dessa
radiação. Filtros solares são recomendados para
bloquear a absorção desta radiação pela pele. Um
protetor solar com fator de proteção 4, por
exemplo, deixa sua pele exposta a 1/4 da radiação
que receberia sem sua utilização. Mas o suor e os
mergulhos no mar ou na piscina removem o
protetor solar, deixando a pele exposta
novamente. Algumas lentes de óculos escuros
apresentam a propriedade de blindar a radiação

49. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
47
Mas, à medida em que a freqüência da onda
eletromagnética aumenta, sua energia e
capacidade de penetração na matéria também
aumentam. A faixa de radiação logo acima da
ultravioleta é a dos enigmáticos raios X.
Os raios X atravessam com facilidade materiais de
baixa densidade, como a carne, mas são mais
absorvidos por materiais de maior densidade,
como os ossos do corpo. Depois de passarem pelo
corpo, esses raios impressionam uma chapa
fotográfica, que depois é revelada.
Uma exposição excessiva aos raios X pode causar
danos à saúde, como o câncer. Isso ocorre porque
esta radiação consegue alterar o código genético
das células do corpo. Logo, a quantidade de
radiografias tiradas por uma pessoa, durante o
ano, deve ser a mínima possível, restringindo-se
aos casos de real necessidade, onde outros tipos
de exames não sejam possíveis ou convenientes.
Por isso mesmo, mulheres grávidas devem evitar o
ultravioleta, bloqueando sua incidência e
protegendo os olhos de efeitos danosos, como a
conjuntivite e a catarata. O ozônio é o filtro
natural dessa radiação. Daí a permanente
preocupação com a extensão do buraco na camada
de ozônio nos pólos do planeta. Mas essa radiação
também tem efeitos biológicos benéficos
fundamentais, como na produção de vitamina D
pelo organismo, importante para a boa formação
dos ossos.
Desenvolvendo competências
Um filtro solar com fator de proteção 15 oferece que proteção ao banhista? Essa proteção é
maior ou menor que um fator de proteção 20? Apenas uma única aplicação de filtro solar
é suficiente para garantir proteção durante todo o tempo em que o banhista estiver na
praia?
11
Figura 10 - Um banho de sol saudável
requer proteção adicional de um filtro
solar
uso de radiografias, substituindo-as por exames de
ultra-som, para acompanhar suas gestações. Além
das radiografias, seu poder de penetração é muito
útil na verificação da qualidade e localização de
defeitos em peças e materiais fabricados nas
indústrias. Inspetores de alfândega usam os raios
X para examinar embrulhos. Graças a essa
capacidade de alterar o código genético das
células, os raios X, devidamente dosados e
orientados, são também usados para eliminar
células cancerígenas. O exame de tomografia
computadorizada permite visões tridimensionais
dos órgãos do corpo. Devido a graves riscos
biológicos, profissionais como operadores de
aparelhos de raios X, dentistas e veterinários, ao
tirarem radiografias de seus pacientes, devem-se
proteger com coletes e luvas de chumbo, que
possuem a capacidade de blindar, bloquear a
penetração desta radiação.

50. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
48
Figura 12 - Aparelho de radioterapia emite radiação
gama de átomos de cobalto radioativo
Figura 11 - Radiografia de um tórax
Os raios gama, emitidos por núcleos de átomos
radioativos, finalizam o conjunto das ondas
eletromagnéticas, como as ondas com maiores
freqüências e maiores energias. Assim como os
raios X, os raios gama possuem um alto poder de
penetração na matéria, servindo para radiografar
peças de aço. Mas materiais como chumbo,
concreto e ferro espessos podem ser usados como
blindagem, atenuando sua penetração. Quanto
mais espessa a blindagem, maior a proteção.
A radiação gama é empregada também na
esterilização de alimentos, sem riscos para a
saúde, visto que o processo de irradiação não
contamina os alimentos com radioatividade.
A contaminação ocorre quando os átomos
radioativos entram em contato direto com as
pessoas ou com alimentos que, após serem
consumidos, passam a irradiar no interior do
organismo. Assim como uma exposição excessiva
e desordenada à radiação gama pode causar
câncer, ela pode ser usada, justamente, para a
cura do câncer, quando direcionada às células
cancerígenas no tratamento de radioterapia.
Precauções semelhantes às tomadas com a
utilização dos raios X devem ser adotadas ao
se lidar com esta radiação.
Desenvolvendo competências
Que partes do corpo estão sendo
representadas as regiões claras e escuras
na radiografia ao lado? Em que regiões a
chapa foi impressionada pelos raios X?
12

51. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
49
Ambos os acontecimentos tiveram como fator
comum o desconhecimento do perigo que corriam
as pessoas, ao violarem as embalagens. Logo,
campanhas de esclarecimentos e treinamentos para
utilização adequada desses produtos são mais que
necessários e, devido ao grave perigo que correm
as pessoas em caso de mau uso, um forte controle
sobre a compra, uso e destino do material deve
ser feito por órgãos competentes. O que não
podemos fazer é abrir mão dos benefícios que as
tecnologias que usam destes materiais nos
trouxeram, como a cura do câncer e o tratamento
da água. Logo, a alternativa correta é e.
O ENEM 2001 APRESENTOU A SEGUINTE QUESTÃO SOBRE O ASSUNTO:
Considere os seguintes acontecimentos ocorridos no Brasil:
— Goiás, 1987 – Um equipamento contendo césio radioativo, utilizado em medicina
nuclear, foi encontrado em um depósito de sucatas e aberto por pessoa que desconhecia
seu conteúdo. Resultado: mortes e conseqüências ambientais sentidas até hoje;
— Distrito Federal, 1999 – Cilindros contendo cloro, gás bactericida
utilizado em tratamento de água, encontrados em um depósito de sucatas,
foram abertos por pessoa que desconhecia seu conteúdo. Resultado: mortes,
intoxicação e conseqüências ambientais sentidas por várias horas.
Para evitar que novos acontecimentos dessa natureza venham a ocorrer, foram
feitas as seguintes propostas para a atuação do Estado:
1) Proibir o uso de materiais radioativos e gases tóxicos.
2) Controlar rigorosamente a compra, o uso e o destino dos materiais radioativos e de
recipientes contendo gases tóxicos.
3) Instruir os usuários sobre a utilização e descarte desses materiais.
4) Realizar campanhas de esclarecimento à população sobre os riscos da radiação e
da toxicidade de determinadas substâncias.
Dessas propostas, são adequadas apenas:
a) 1 e 2 b) 1 e 3 c) 2 e 3 d) 1, 3 e 4 e) 2, 3 e 4
Figura 13 - Símbolo indicando risco de
contaminação radioativa

52. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
50
Quando a luz dos olhos meus e a luz dos olhos teus resolvem se encontrar
Ai que bom que isso é, meu Deus, que frio que me dá o encontro desse olhar
Mas se a luz dos olhos teus resiste aos olhos meus só pra me provocar
Meu amor, juro por Deus, me sinto incendiar.
Meu amor, juro por Deus, que a luz dos olhos meus já não pode esperar
Quero a luz dos olhos meus na luz dos olhos teus
TATATATATATATATATATATATATATATA
Como dissemos no início, estamos imersos num
oceano de ondas eletromagnéticas. Navegamos
nesse oceano de ondas calmas e turbulentas com
navios tecnológicos construídos com os
conhecimentos científicos. Cada oceano, cada tipo
de onda, é navegado por um tipo de navio
apropriado, uma tecnologia apropriada. O grande
poeta português, Fernando Pessoa, escreveu a
famosa frase “navegar é preciso, viver não é
preciso”, fazendo um trocadilho entre a necessária
exatidão na arte de navegar e a impossibilidade
de se determinar, predizer os rumos de nossa vida.
Desenvolvendo competências
Faça uma síntese montando uma tabela com todas as radiações eletromagnéticas vistas
aqui, suas faixas de freqüência, suas aplicações tecnológicas, formas de detecção e
blindagem. Isso dará uma visão geral das aplicações tecnológicas que usam o espectro
eletromagnético.
13
Pensando em nosso “oceano de ondas
eletromagnéticas”, percebemos que a frase de
Pessoa continua mais verdadeira do que nunca.
SOM E LUZ SEGUNDO
ANTONIO INÁCIO
O final de semana tão esperado chegou. Antonio
Inácio pode acordar tarde, passear no parque,
visitar os amigos, fazer compras, ler um bom livro
e ouvir música. Em seu aparelho toca CD. Como de
costume, volume alto tocando a música “Pela luz
dos olhos teus”, de Vinícius de Morais:

53. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
51
Que susto! Que barulho é este? Um operador de
britadeira, protegido apenas por um capacete e
luvas, abrindo um buraco na rua! Um som tão
intenso que mal se ouve a voz sutil do Vinícius a
cantar. Mesmo fechando a janela, continua a
incomodar. Como se já não bastasse o barulho do
trânsito, durante toda a semana, nesta rua. Como
será que D. Aurora consegue suportar em sua
banca de frutas na calçada, exposta todos os dias a
esse barulho?
POLUIÇÃO SONORA PIORA O AMBIENTE URBANO
Todo ruído que causa incômodo pode ser considerado poluição sonora. A noção do que
é barulho pode variar de pessoa para pessoa, mas o organismo tem limites físicos para
suportá-lo. Barulho em excesso pode provocar surdez e desencadear outras doenças,
como pressão alta, disfunções do aparelho digestivo e insônia. Distúrbios psicológicos
também podem ter origem no excesso de ruído.
As cidades brasileiras têm o respaldo de leis federais para impedir a poluição sonora,
mas preferem o progresso à saúde de seus habitantes. O progresso implica aumento da
produção do ruído: os principais vilões da poluição sonora em cidades são o tráfego e a
construção civil. O aumento do número de carros e de construções está ligado ao
crescimento das populações urbanas, que precisam de transporte e habitação. A
instalação de comércio e indústria em áreas, antes estritamente residenciais, aumenta a
incidência do problema. (...)
Na cidade de Curitiba, a poluição sonora é controlada pela Secretaria Municipal do
Meio Ambiente, que atende a reclamações de moradores e fiscaliza os locais críticos na
cidade. Um estudo feito pelo professor Paulo Henrique T. Zannin, do Laboratório de
Acústica Ambiental do Centro Politécnico da Universidade Federal do Paraná,
comparou os níveis de ruído na cidade em 1992 e 2000 e constatou que ele diminuiu
9,4%, graças à fiscalização do trânsito. Com a instalação de radares e redução do
limite de velocidade nas áreas centrais e residenciais, o barulho caiu para menos de 65
decibéis. (...)
Contrariado, Antonio decide navegar pela
internet, buscando opções de lazer na cidade. Por
curiosidade entra no “site” www.comciencia.br,
para ler uma reportagem editada em 10/03/2002,
referindo-se à poluição sonora nos centros
urbanos. Alguns trechos lhe chamaram a atenção:

54. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
52
Ao ler isso, Antonio lembrou-se de que sua mãe
lhe mostrara os exames de ultra-sonografia de
quando estava grávida dele. Ela tinha lhe
explicado que o exame não doía; o médico
aplicava um gel para favorecer a propagação do
ultra-som e passava o aparelho em sua barriga,
que emitia ondas sonoras de alta freqüência. Essas
ondas, ao se propagarem pelo útero, refletiam-se
no bebê e eram captadas por um sensor no
próprio aparelho. Tudo isso era registrado num
computador que transformava os sinais sonoros
captados em imagens.
Figura 14 - Imagem de uma ultra-sonografia
Antonio Inácio percebe que passava pelo dilema
da poluição sonora bem na porta de sua casa,
justamente por conta dos dois maiores vilões,
conforme a reportagem. Mas, lendo a reportagem,
ele não entendeu muito bem o que eram os tais
Sons são ondas produzidas sempre que ocorrem perturbações num meio material, como
no ar, na água ou em metais, por exemplo. Mas nem todos os sons produzidos são
audíveis por nós. Depende da freqüência da onda sonora. Sons com freqüências
menores que 20 Hz e maiores que 20 Khz são inaudíveis para o ser humano.
Entretanto, há animais como cachorro, morcego, golfinhos, elefantes e vários insetos,
cujos ouvidos estão preparados para captar infra-sons e ultra-sons.
Infra-sons Sons audíveis Ultra-sons ...
0 20 20.000 1 (Hz)
FAIXA DE FREQÜÊNCIA SONORA
decibéis. Qual era o limite físico para a saúde
auditiva? Seria por causa disto que D. Aurora
vivia mal-humorada? Afinal de contas, o que é
mesmo o som? Continuou sua pesquisa.

55. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
53
A freqüência nas ondas sonoras é uma propriedade que nos permite identificar sons
graves (baixas freqüências) e agudos (altas freqüências). A poluição sonora, contudo,
tem a ver com a intensidade da onda, medida em decibéis (dB). Quanto mais intensa a
onda sonora, maior seu volume.
Desenvolvendo competências
Se Antonio aumentasse o volume de seu aparelho para ouvir melhor o som, o que
aconteceria com o nível de decibéis? Que conseqüências para sua saúde isso poderia
acarretar?
Segundo a Organização Mundial de Saúde, o limite tolerável ao ouvido humano é de 65
dB. Acima disso, o nosso organismo sofre estresse, aumentando o risco de doenças.
Com ruídos acima de 85 dB, aumenta o risco de comprometimento auditivo. Sons com
intensidades acima de 130 dB provocam sensação dolorosa e acima de 160 dB podem
romper o tímpano e causar surdez. Sabe-se também que, quanto maior o tempo de
exposição a sons intensos, maior o risco de danos físicos.
Antonio entusiasmou-se com sua pesquisa. Mas
ainda precisava de alguns exemplos que dessem
uma real noção do que é um som com intensidade
suportável. Pesquisando mais, encontrou uma
14
Fontes sonoras Intensidade sonora
Tique-taque do relógio, sussurro, respiração normal 10 a 15 dB
Conversa em tom normal 30 a 60 dB
Aspirador de pó ou uma orquestra tocando 50 a 70 dB
Rua com tráfego intenso e liquidificador ligado 80 a 90 dB
Trovão 95 a 115 dB
Britadeira, buzina, carro com escapamento aberto, danceteria 110 a 115 dB
Avião a jato a 100m de distância, show de ‘rock pesado’ 120 a 130 dB
Decolagem de jato 120 a 140 dB
Lançamento de foguete 150 a 190 dB
Tabela 2
TABELA DE INTENSIDADE SONORA PRÓXIMA DAS FONTES
tabela que apresenta o nível aproximado de
intensidade do som em locais próximos à fonte
emissora:

56. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
54
Desenvolvendo competências
Que atitudes poderiam ser tomadas pelo operador da britadeira, por Antonio Inácio e por
D. Aurora, para minimizar os impactos da poluição sonora em suas respectivas situações?
15
Na área trabalhista, uma das principais causas da incapacidade funcional tem sido a
perda da audição pela ocorrência do excesso de barulho no ambiente de trabalho, ou
seja, pela poluição sonora a que se expõe o trabalhador. O uso de protetores de ouvido
diminui 20% a intensidade dos ruídos sonoros, daí seu uso extensivo por guardas e
operadores de trânsito, entre outros.
Ao final de toda essa coleta de informações, o
serviço da britadeira, felizmente, terminara e
Vinícius já podia novamente ser ouvido. Mas
depois disso, Antonio preferiu ouvi-lo em volume
mais baixo:
... Meu amor, juro por Deus, que a luz dos olhos meus já não pode esperar
Quero a luz dos olhos meus na luz dos olhos teus sem mais larirurá...
Antonio Inácio atinou para o fato de que a música
que ouvia era produzida pelos alto-falantes de seu
aparelho, mas as informações da música estavam
gravadas em um disco laser (CD). O aparelho fazia
a leitura dessas informações com luz laser. Luz
produzindo som! Como podia?
Lembrou-se, então, do velho toca discos de vinil
de seu antigo aparelho 3 em 1, de onde fazia
gravações em fitas cassetes para ouvir no rádio
toca-fitas do carro de seu pai. Várias tecnologias
para registrar e armazenar sons, hoje em desuso.
A fina agulha que arranhava o disco de vinil, a fita magnética do cassete que deslizava sobre o
cabeçote de leitura e agora a luz laser emitida
sobre o CD e por ele refletida, todos tendo, como
resultado final, a reprodução do som. As diversas
formas de leitura desses meios de armazenamento
de informação (chamadas mídias) geram as
correntes elétricas que circulam pelo amplificador
para, finalmente, fazerem vibrar os alto-falantes,
produzindo as ondas sonoras.

57. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
55
Figura 15 - Meios de armazenamento e reprodução dos sons
Quando a luz dos olhos meus e a luz dos olhos teus resolvem se encontrar...
Toda a poesia de Vinícius, no embalo da luz dos
olhos teus e da luz dos olhos meus, fez Antonio
Inácio buscar as fotografias das férias de verão,
no litoral, com sua namorada.
Em uma das fotos, ela estava linda de óculos
escuros. Olhando mais de perto, ele reparou seu
próprio reflexo com a câmera fotográfica, sobre as
lentes dos óculos dela. Não havia reparado nisso
antes, mas a música o deixara mais sensível para
perceber as coisas mínimas e mais belas. Parecia
mesmo que a luz dos olhos dela o havia
capturado, conforme dizia a música. E a luz dos
olhos dele “flagrara” isso naquele momento.
Nesse clima romântico, Antonio percebeu que a
beleza do mundo da poesia não ofuscava a beleza
do mundo da ciência. Ambas são possibilidades de
nos comunicarmos e nos relacionarmos com o
mundo e com as pessoas, cada expressão em seu
contexto próprio. E a beleza da visão não é
exceção disto. A luz é um meio de comunicação.
Antonio Inácio sabia que os olhos não emitem luz
alguma, apenas a captam do meio externo. O que
Vinícius cantava era uma bela idéia poética, não
científica.
Figura 16 - Equipamentos ópticos: tecnologias baseadas nas propriedades da luz

58. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
56
Uma propriedade muito importante da luz dá uma
boa pista para esta questão: em meios
homogêneos (como o ar), a luz se desloca em
linha reta. Por isso, pode-se dizer que a luz se
propaga como um raio: um raio de luz. Nas duas
figuras acima, a luz difusa do meio ilumina os
bonecos, e os raios de luz refletidos que partiram
da cabeça e do pé dos bonecos atravessaram a
pupila do olho e o diafragma da máquina
fotográfica, formando suas imagens. A lente do
olho, chamada de cristalino, e a lente da máquina
fotográfica focalizam a imagem de forma nítida,
mas de maneira invertida. Sem as respectivas
lentes, ambos formariam imagens como borrões.
Diversos equipamentos ópticos não seriam
construídos sem os conhecimentos científicos das
propriedades da luz: máquinas fotográficas,
óculos e lentes de contato, filmadoras,
retroprojetores, microscópios, telescópios e
espelhos entre outros.
Figura 17 - Esquema de projeção da imagem na máquina fotográfica e no olho humano
Desenvolvendo competências
O que faz com que as imagens sejam projetadas de forma invertida, tanto na retina do
olho quanto no filme da máquina fotográfica?
16
A imagem na câmera é registrada em produtos
químicos sensíveis à luz, existentes no filme. O
olho também usa substâncias químicas
fotossensíveis que existem nas células da retina,
mas essas substâncias transformam a luz em sinais
elétricos, que são enviados ao cérebro, onde
realmente ocorre a visão.
Antonio lembrou-se de suas aulas de óptica
geométrica, em que foi comparada a formação da
imagem em uma câmera fotográfica e em nosso
olho.

59. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
57
Antonio via as fotos com seus óculos e os retirou
para limpá-los. Isso o fez lembrar que tinha exame
no oculista marcado para a próxima semana.
Tratava-se do exame anual, conforme
recomendação médica. Percebeu que precisava
usar óculos num desses exames de rotina. Para
realizar esses exames, são utilizados aparelhos
desenvolvidos para diagnosticar problemas na
visão, como miopia, astigmatismo e
hipermetropia. Após os exames, que confirmaram
seu grau de miopia, mandou fabricar as lentes de
seus óculos e, com seu uso, suas dores de cabeça
cessaram. O médico explicou a ele que as dores de
cabeça aconteciam porque as pessoas tentam
compensar o problema de visão fazendo um
grande esforço para focalizar as coisas. Isso
representa trabalho adicional para os músculos em
volta dos olhos, pálpebras, rosto e pescoço.
Antonio, quando em aulas de laboratório de
química, sempre achava “frescura” dos professores
a exigência de se usar óculos de proteção quando
realizavam os experimentos com produtos
químicos. Mas a exigência não era capricho, tinha
seus fundamentos na prevenção de acidentes.
Profissionais que lidam com produtos químicos,
serralherias, moendas e soldadores devem usar
máscaras ou óculos protetores. Mas o mesmo
cuidado deve se dar ao lidar com situações
potencialmente perigosas em casa e no jardim. Os
olhos são tão sensíveis que luzes extremamente
fortes, como olhar diretamente para o Sol, podem
prejudicar a vista. Nossos olhos também
respondem ao sinal de poluição atmosférica
intensa, ficando avermelhados e irritados.
Trabalhos detalhistas com iluminação insuficiente
ou ficar horas e horas diante da tela de
computador ou da televisão, em ambiente escuro,
podem ocasionar dores de cabeça, dado o esforço
adicional à vista.
Depois de ler o livro Ensaio Sobre a Cegueira, do
escritor português, prêmio Nobel em Literatura,
José Saramago, Antonio Inácio começou a levar
mais a sério a saúde de seus olhos. O livro conta
uma ficção em que todas as pessoas de um certo
local ficam cegas, com exceção de uma,
mostrando as dificuldades de se viver num mundo
Figura 18 - Aparelho para exames oftalmológicos
Figura 19 - Óculos protetores devem sempre ser usa-
dos quando a atividade desenvolvida oferecer algum
risco aos olhos

60. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
58
despreparado para esta deficiência. Com o enredo
dessa obra literária, o autor, na realidade, faz uma
profunda reflexão sobre a cegueira cultural, moral
e ética, além da cegueira diante do próprio
semelhante, males que comprometem a saúde
social nos dias de hoje.
Foi mesmo uma manhã de sábado atípica. Mas
Antonio Inácio percebeu o valor dos
Chove chuva, chove sem parar
Pois eu vou fazer uma prece a Deus, nosso Senhor
pra chuva parar de molhar o meu divino amor
Que é muito lindo, é mais que o infinito,
é puro e belo, inocente como a flor
Por favor, chuva ruim, não molhe mais o meu amor assim.
Chove Chuva (Jorge Ben)
Nessa música de Jorge Ben, uma situação banal,
como a chuva que nos pega desprevenidos no
caminho de casa ou do trabalho, é usada para
compor uma declaração de amor. A chuva, na
música, é ruim porque molha o seu divino amor.
A água, que compõe grande parte de nosso corpo,
e o ar que respiramos, ambos fluidos essenciais à
nossa vida, de tão primordiais já chegaram a ser
tratados como divindades pelos antigos. Nas
sociedades modernas, esse mito não carrega valor
algum; pelo contrário, costuma-se desprezar o
valor vital desses fluidos em troca do progresso e
conhecimentos e teorias científicas aplicadas às
tecnologias e à forma de explicar a natureza. Isso
o fazia ver e ouvir o mundo de uma forma
diferente, com novas possibilidades de
entendimento e de descobertas.
Ligou, então, para a namorada e marcou uma
sessão de cinema para o final da tarde. Nada mais
conveniente, não é mesmo?
FLUIDOS SAGRADOS E SUAS APLICAÇÕES TECNOLÓGICAS
do lucro. Nosso modo de vida dificulta a
percepção de como somos dependentes da água e
do ar e que deveríamos zelar por boas condições
de uso, sem desperdícios ou deterioração.
Mas, diante de uma chuva que não pára ou que é
rápida, mas intensa, problemas sérios surgem.
Chegamos mesmo a pensar que a chuva é
realmente ruim, não porque nos molha, mas
devido às enchentes que provocam, com suas
inúmeras conseqüências. Entretanto, atribuir a
responsabilidade das enchentes apenas às chuvas é
simplificar demais o problema.

61. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
59
PREVENIR AINDA É MELHOR E MAIS BARATO QUE REMEDIAR
Com o término do período chuvoso em boa parte do Brasil é a hora de contabilizar os
estragos deixados pelas enchentes, que não foram poucos esse ano. Petrópolis mais uma
vez sofreu com as fortes chuvas, acumulando prejuízos, que ultrapassaram R$ 25
milhões. Em Goiás Velho, o Governo Federal investiu mais de R$ 40 milhões para a
cidade receber o título de Patrimônio Histórico da Humanidade - um dinheiro que foi
literalmente levado rio abaixo em 6 horas de chuvas. Na Grande São Paulo, devido à
sua grande conturbação urbana, não é mais necessária uma chuva intensa, 15 minutos
são suficientes para que a cidade viva mais um dia de caos. Estima-se que,
atualmente, na região, existam mais de 500 pontos de alagamento e transbordo.
Poderia lembrar ainda os danos ocorridos nesse verão em Salvador, na Grande Belo
Horizonte, em Recife e muitas outras cidades brasileiras. (...)
Samuel Roiphe Barreto, jornal O Estado de S. Paulo, 26 abr. 2002.
A questão das enchentes é muito complexa e
requer um planejamento e envolvimento de todos
para solucioná-la. O problema não se limita às
grandes cidades. Afeta também regiões mais
CESP REDUZ VAZÃO DE RIO PARA PROTEGER FAMÍLIAS
A partir de hoje, a Companhia energética de São Paulo reduz de 15 mil para 14 mil
metros cúbicos por segundo a vazão da represa de Jupiá, e o rio Paraná deixa de ser
ameaça para centenas de famílias da região ribeirinha. A informação foi dada ontem à
Agência Estado pelo engenheiro Celso Cerquiari, gerente de operação das usinas da
CESP no rio Paraná. Ele anunciou ainda a desmobilização temporária do esquema de
emergência montado na cidade de Presidente Epitácio, a 680 quilômetros de São Paulo,
onde a inundação de áreas residenciais seria inevitável com vazão acima de 16 mil
metros cúbicos por segundo. (...)
Antônio José do Carmo, jornal O Estado de S. Paulo, 28 fev. 1992.
A VAZÃO
Vamos entender melhor a reportagem acima. A
água da represa Jupiá é retida pela barragem,
passando apenas por comportas, cuja abertura é
regulada pela CESP, controlando o fluxo de água
que é escoada para o rio Paraná. Quanto maior a
abertura das comportas, maior o volume de água
no rio Paraná. A água do rio Paraná está sempre
escoando, mas quanto maior a vazão pelas
comportas, maior será o volume do rio,
aumentando o risco de inundações. Mas o que é
vazão? Vejamos: um metro cúbico (1 m
3
) de água
pode ser pensado como sendo uma caixa quadrada (com lados de um metro) cheia de água, que
equivale a 1.000 litros. Uma vazão de um metro
cúbico por segundo (1m
3
/s) significa que, a cada
segundo, 1.000 litros de água passam por um
certo local (em nosso caso, as comportas da
represa Jupiá), correspondendo ao volume de uma
caixa de água dessas. Faça o exercício a seguir e
entenda por que a população ribeirinha estava
aflita.
afastadas. Ações preventivas e emergenciais são
adotadas para diminuir um problema que se
arrasta há décadas, como se pode ver na
reportagem de 1992.

62. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
60
Desenvolvendo competências
Você saberia dizer de que forma a CESP conseguiu diminuir o risco de inundações?
Quantos litros representam uma vazão de 15 mil metros cúbicos por segundo?
17
Outras soluções são propostas para os centros urbanos, procurando, ao mesmo tempo, diminuir os
impactos das chuvas e o problema da distribuição e escassez de água:
LEI DAS PISCININHAS CHEGA A OUTRAS CIDADES
Depois da capital paulista, outras cidades estudam leis que obriguem a construção de
reservatórios de águas pluviais para evitar enchentes ou para estimular seu
reaproveitamento, como a promulgada em janeiro pela prefeitura de São Paulo.
Conhecida como “Lei das Piscininhas”, a Lei nº 13.276 despertou iniciativas
semelhantes em Campina Grande (PB), Campinas (SP), Limeira (SP), Ribeirão Preto
(SP), Rio de Janeiro e Curitiba.
Em Campina Grande, os vereadores aprovaram, no final do ano passado uma lei que
obriga as escolas públicas a construírem reservatórios para águas pluviais. O intuito,
neste caso, é amenizar os efeitos da seca. “Agora, a Câmara deve estender a
determinação a todas as edificações da cidade”, afirmou o empresário Elair Antonio
Padin, idealizador das piscininhas. (...)
Outro objetivo da lei é reduzir as enchentes de São Paulo. Para tanto, ela determina
que a água armazenada seja escoada do reservatório apenas uma hora após o término
da chuva, caso não seja reaproveitada para outros usos.
A determinação visa não sobrecarregar as redes públicas de águas pluviais no
momento em que a chuva acontece. Com isso, espera-se que rios e galerias não
transbordem. (...)
Márcio Juliboni, Jornal O Estado de S. Paulo, 29 mai. 2002.
Desenvolvendo competências
Nas três reportagens anteriores, a idéia de vazão das águas pluviais está presente. O que
acontece com a vazão das águas das chuvas nas galerias pluviais, quando elas ou as
“bocas de lobo” estão com lixo acumulado? De onde vem e para onde vai este lixo?
18

63. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
61
O uso de fertilizantes e agrotóxicos contamina
o solo com produtos químicos. Em aterros
sanitários, é muito comum escorrer um líquido
mal cheiroso, subproduto da decomposição
orgânica do lixo. Tanto os produtos químicos da
agricultura quanto os resíduos dos aterros podem
ser absorvidos pelo solo. Com as chuvas, esses
poluentes podem atingir reservatórios de água
subterrâneos (lençóis freáticos), que escoam
para os rios utilizados para abastecer as cidades.
A erosão facilitada ou propiciada pelo
desmatamento ocasiona perda da capacidade
de armazenamento de água pelo solo e mudança
no regime de chuvas na região, tendo como
conseqüência a diminuição da umidade do solo.
Por fim, boa parte das enchentes e inundações nos
grandes centros urbanos, nos períodos chuvosos,
“A possível escassez de água é uma das maiores preocupações da atualidade,
considerada por alguns especialistas como o desafio maior do novo século. No entanto,
tão importante quanto aumentar a oferta é investir na preservação da qualidade e no
reaproveitamento da água de que dispomos hoje.”
A ação humana tem provocado algumas alterações quantitativas e qualitativas da
água:
1) Contaminação de lençóis freáticos
2) Diminuição da umidade do solo
3) Enchentes e inundações
Pode-se afirmar que as principais ações humanas associadas às alterações 1), 2) e 3)
são, respectivamente;
a) uso de fertilizantes e aterros sanitários / lançamento de gases poluentes /
canalização de córregos e rios.
b) lançamento de gases poluentes / lançamento de lixos nas ruas / construção de
aterros sanitários.
c) uso de fertilizantes e aterros sanitários / desmatamento / impermeabilização do solo
urbano.
d) lançamento de lixo nas ruas / uso de fertilizantes / construção de aterros
sanitários.
e) construção de barragens / uso de fertilizantes / construção de aterros sanitários.
tem suas causas na impermeabilização do solo
urbano pelo asfalto e concreto. Toda água das
chuvas escorre pelas galerias pluviais para
desaguar nos córregos e rios das cidades,
compondo uma grande vazão. Antes dessa
impermeabilização, boa parte desta água era
“chupada” pela terra, ficando ali por algum tempo.
O projeto das piscininhas procura fazer as vezes,
dessa absorção local. Portanto, a alternativa
correta desta questão é c.
A DENSIDADE
Diversos objetos e substâncias são, diariamente,
jogados em rios, contribuindo com sua poluição.
Algumas flutuam, outras afundam. Periodicamente,
são realizadas obras de rebaixamento de rios que
No ENEM-2001, a preocupação com a consciência
cidadã dos estudantes, tanto quanto a importância
da manutenção e preservação da qualidade de
nossa água, esteve presente:

64. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
62
A partir desses dados, o técnico pôde concluir que estavam com o combustível
adequado somente os postos:
a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) III e V. e) IV e V.
Para encontrar a alternativa correta, precisamos
obter o valor da densidade do álcool conforme as
normas vigentes. Considerando os percentuais de
cada substância, bem como suas densidades,
tomando um litro de álcool dentro das normas, ele
apresentará:
d
combustível padrão = 4% d
água + 96% d
álcool
d
combustível padrão = 0,04 * 1000 + 0,96 * 800 =
808 g/l
cortam grandes cidades, como a calha do rio
Tietê, na região metropolitana de São Paulo, a fim
de aumentar a capacidade de volume d’água, (a
vazão) e, com isso, diminuir o risco de enchentes.
Máquinas escavadeiras e dragas, que removem a
areia do fundo do rio, trazem à superfície uma
quantidade enorme de lixo e entre esse lixo,
muitos pneus. Essa borracha demora mais de 100
anos para se decompor na natureza.
Freqüentemente, um verdadeiro monumento de
pneus empilhados fica exposto nas margens do
rio. E todos que passam pelas marginais podem
ver o vergonhoso tributo ao nosso descaso com a
natureza.
Dizemos que a borracha que compõe o pneu é
mais densa que a água do rio, por isso ele afunda.
Por vezes, observam-se detritos e líquidos oleosos
que bóiam sobre as águas do rio. Dizemos,
portanto, que esses detritos e líquidos oleosos,
lançados no esgoto pelas indústrias ou levados
pelas águas pluviais, são menos densos que a
água. Quando temperamos salada, vemos o mesmo
fenômeno: o óleo, menos denso, bóia sobre o
vinagre. A densidade é uma característica própria
do material, que independe de tamanho e forma.
Entretanto, líquidos com valores de densidades
próximos misturam-se, como é o caso da água e
do álcool. O álcool utilizado como combustível
nos automóveis possui um certo percentual de
água em sua composição. Da mesma forma, à
gasolina é misturada uma certa proporção de
álcool, visto que ambos os combustíveis possuem
densidades próximas, com a finalidade de
diminuir a emissão de poluentes, uma vez que
a queima do álcool polui menos que a gasolina.
A questão do ENEM-2001, abaixo, apresenta um
desafio real para o nosso bolso, referente à
qualidade do combustível que consumimos:
Pelas normas vigentes, o litro de
álcool hidratado que abastece os
veículos deve ser constituído de 96%
de álcool puro e 4% de água (em
volume). As densidades desses
componentes são dadas na tabela.
Um técnico de um órgão de defesa do
consumidor inspecionou cinco postos
suspeitos de venderem álcool
hidratado fora das normas. Colheu
uma amostra do produto em cada
posto, mediu a densidade de cada
uma, obtendo:
Posto Densidade do
combustível (g/l)
I 822
II 820
III 815
IV 808
V 805
Substância Densidade (g/l)
água 1000
álcool 800

65. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
63
O conhecimento da pressão nos fluidos líquidos
é amplamente aplicado em projetos hidráulicos
e aparelhos tecnológicos que utilizamos
diariamente. Em edifícios, é comum as torneiras
dos andares mais altos apresentarem uma pressão
da água menor que os andares mais baixos.
Essa propriedade seguramente foi utilizada no
momento de projetar a rede de tubulações de água
do prédio. Macacos hidráulicos são usados para
levantar automóveis em postos de combustíveis.
Os freios dos automóveis funcionam com óleos,
Desenvolvendo competências
Por que as caixas de água nas residências estão sempre em locais mais altos?
19
O posto IV apresenta o álcool hidratado exatamente com essa densidade e o posto V é o
que apresenta uma densidade maior ainda que o
padrão. Logo, resposta e.
Outra propriedade fundamental e típica dos
fluidos é a sua pressão. A partir do conhecimento
desta propriedade, tanto a saúde quanto
equipamentos tecnológicos são desenvolvidos.
A PRESSÃO
O sangue, sendo um fluido, exerce uma pressão
nas paredes internas das veias e artérias, chamada
pressão sanguínea. Utilizando os aparelhos da
figura ao lado no braço do paciente, o médico
mede essa pressão registrando dois valores, em
uma unidade de medida de pressão conhecida por
milímetros de mercúrio (mmHg): o valor maior
corresponde à pressão da artéria no momento em
que o sangue foi bombeado pelo coração, e o
inferior corresponde à pressão, na mesma artéria,
no momento em que o coração está relaxado, após
uma contração. Em pessoas adultas, a pressão
cardíaca é considerada normal, se forem obtidos
valores inferiores a 140/90 mmHg (lê-se 140 por
90). Quanto mais próximo desse limite, maior o
risco de hipertensão. Acima destes valores, como
por exemplo 145/95 mmHg, a pessoa é
classificada como hipertensa, devendo fazer
acompanhamento médico regular, controlar a
alimentação e fazer exercícios físicos regulares,
abandonando vícios como álcool e fumo. Essas
ações pró-saúde diminuem o risco de infartos e
derrames. Em termos gerais, uma pressão de 120/
80 mmHg é considerada como ideal. Entretanto,
somente um profissional da saúde pode atestar o
estado da pressão sanguínea e o tratamento
adequado em cada caso. As indicações acima são
genéricas e não devem ser usadas como auto-
tratamento, independentes de um aconselhamento
médico. É recomendado que mesmo pessoas com
pressão sanguínea normal façam, no mínimo, uma
medida de pressão ao ano.
fluidos que transferem a pressão do pedal para
as lonas e pastilhas. Assim como a direção
hidráulica, que foi desenvolvida valendo-se
dessa propriedade dos óleos fluidos, facilitando
a movimentação da direção para o motorista.
Todas essas aplicações tecnológicas decorrem
do conhecimento das propriedades dos fluidos.
Esses conhecimentos possibilitam a construção
de equipamentos, bem como antecipar situações
que apresentem desafios para a sociedade.
Figura 20 - A braçadeira do esfignomanômetro (apa-
relho da pressão) é insuflado no braço à altura do
coração. O estetoscópio (aparelho para auscultar a
pulsação cardíaca) é posicionado sobre as artérias do
braço.

66. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
64
Figura 21 - Os freios hidráulicos ou de hidrovácuo, utilizados nos automóveis, são outro
exemplo de aplicação tecnológica das propriedades dos fluidos.
Figura 22 - Os macacos hidráulicos utilizados
em postos são equipamentos tecnológicos que
utilizam conceitos de pressão de fluidos para
erguer grandes pesos.
Pensemos agora na pressão dos gases, que também
são fluidos. Todos os gases tendem a fluir para o
local de menor pressão. Ventos são deslocamentos
de massas de ar devido à variação de pressão,
decorrente do aumento ou diminuição da
temperatura. Dentro da panela de pressão, o vapor
de água, à grande pressão, tende a sair pela
válvula, em forma de jatos, para onde a pressão é
menor. Algo semelhante acontece quando a porta
de casa, que está com ambiente quente, é aberta
numa noite de frio intenso: o ar quente, à pressão
maior, tende a sair da casa, dando lugar ao ar frio
de fora. Um desodorante spray, ao ser acionado,
espirra o perfume, pois dentro do frasco a pressão
é maior do que fora. O ar que entra e sai de
nossos pulmões só o faz devido à variação de
pressão decorrente da ação do músculo do
diafragma sob o tórax. É o mesmo princípio do
aspirador de pó, em que uma ventoinha diminui a
pressão em seu interior, fazendo com que o ar e a
poeira sejam arrastados juntos para seu interior,
onde a poeira é filtrada.
Veja o item do ENEM-2000, que trabalha com o
conceito de pressão atmosférica a grandes
altitudes e seus efeitos no organismo humano:

67. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
65
A adaptação dos integrantes da seleção brasileira de futebol à altitude de La Paz foi
muito comentada em 1995, por ocasião de um torneio, como pode ser lido no texto
abaixo.
“A seleção brasileira embarca hoje para La Paz, capital da Bolívia, situada a 3.700
metros de altitude, onde disputará o torneio Interamérica. A adaptação deverá ocorrer
em um prazo de 10 dias, aproximadamente. O organismo humano, em altitudes
elevadas, necessita desse tempo para se adaptar, evitando-se, assim, risco de um
colapso circulatório.”
Adaptado da revista Placar, fev. 1995.
A adaptação da equipe foi necessária, principalmente, porque a atmosfera de La Paz,
quando comparada à das cidades brasileiras, apresenta:
a) menor pressão e menor concentração de oxigênio.
b) maior pressão e maior quantidade de oxigênio.
c) maior pressão e maior concentração de gás carbônico.
d) menor pressão e maior temperatura.
e) maior pressão e menor temperatura.
Na figura abaixo, uma cidade brasileira é
representada pela cidade A e La Paz, pela cidade
B. A cidade brasileira está a uma altitude mais
próxima do nível do mar do que La Paz. Logo, a
pressão atmosférica da cidade brasileira é maior,
pois há uma coluna de ar maior sobre ela, o que
significa que há maior quantidade de moléculas
de ar por unidade de volume. Os jogadores
brasileiros que foram jogar em La Paz
necessitavam de um período de adaptação à
altitude para que o organismo produzisse uma
quantidade maior de hemácias no sangue, uma vez
que lá há menos ar devido à altitude. (Resposta
correta: A).
Na natureza, na biologia e nas aplicações
tecnológicas, conhecer as propriedades dos
“fluidos sagrados” pode tornar nossa vida mais
bela e mais fácil.
Cidade A
Cidade B
Figura 23 - Cidades situadas em diferentes altitudes estão sob diferentes
pressões atmosféricas.

68. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
66
A MATÉRIA DA VIDA
TRANSFORMADA EM ENERGIA:
A BIOMASSA
Gilberto Gil vai abrir esta nossa discussão sobre
produção de energia, com uma música que revela,
num diálogo com um abacateiro, o valor do
conhecimento das épocas de cada pé de fruta, para
florescer e amadurecer. Quem vive no campo
adquire esses e outros conhecimentos ligados à
Abacateiro, acataremos teu ato,
nós também somos do mato como o pato e o leão
Aguardaremos, brincaremos no regato,
até que nos tragam frutos, teu amor, teu coração.
Abacateiro, teu recolhimento é justamente
o significado da palavra temporão
Enquanto o tempo não trouxer teu abacate
amanhecerá tomate, anoitecerá mamão...
Refazenda (Gilberto Gil)Dentre os inúmeros desafios que a vida moderna
nos apresenta, o aumento da demanda por energia
é um dos principais. Com essa crescente
necessidade de energia, a “vida vegetal” poderia
representar um bom caminho?
Chamamos à tabela que associa as diversas formas
pelas quais obtemos energia (petróleo,
hidroeletricidade, carvão mineral...) com os vários
setores que consomem esta energia (residencial,
industrial, comercial...) de matriz energética. No
Brasil, por exemplo, há uma boa quantidade de
rios que permitem a construção de hidrelétricas.
As hidrelétricas são um tipo importante de fonte
energética. Entretanto, os rios do Sudeste, onde se
terra, desde o berço, e vê a natureza de forma
diferente do povo das cidades. Conhece o valor de
uma plantação, o valor da terra, o valor da vida
que ela produz, tudo isso e muito mais coisas que
só sabe quem tem essa relação com a natureza.
encontram os principais focos de consumo dessa energia, já estão quase saturados, necessitando de
outras alternativas para garantir o crescimento
econômico. Aqui vamos tratar da questão da
produção de energia elétrica não baseada em
hidrelétricas ou termelétricas. Falaremos, aqui, de
uma componente na matriz energética que tem se
tornado, a cada ano, mais presente em discussões,
planejamentos e projetos para geração de energia.
Uma energia extraída da matéria vida: a biomassa.
Comecemos esta breve discussão abordando a
importância que a energia tem para o
desenvolvimento de um país, a partir da seguinte
questão do ENEM-2000:

69. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
67
Tentando-se estabelecer uma relação entre o IDH e o consumo de energia per
capita nos diversos países, no biênio 1991-1992, obteve-se o gráfico 2, onde cada
ponto isolado representa um país, e a linha cheia, uma curva de aproximação.
Com base no gráfico, é correto afirmar que:
a) quanto maior o consumo de energia per capita, menor é o IDH.
b) os países onde o consumo de energia per capita é menor que 1 TEP não
apresentam bons índices de desenvolvimento humano.
c) existem países com IDH entre 0,1 e 0,3 com consumo de energia per capita
superior a 8 TEP.
d) existem países com consumo de energia per capita de 1 TEP e de 5 TEP que
apresentam aproximadamente o mesmo IDH, cerca de 0,7.
e) os países com altos valores de IDH apresentam um grande consumo de
energia per capita (acima de 7 TEP).
As sociedades modernas necessitam cada vez mais de energia. Para entender
melhor a relação entre desenvolvimento e consumo de energia, procurou-se
relacionar o Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) de vários países com o
consumo de energia nesses países.
O IDH é um indicador social que considera a longevidade, o grau de escolaridade,
o PIB (Produto Interno Bruto) per capita e o poder de compra da população. Sua
variação é de 0 a 1. Valores do IDH próximos de 1 indicam melhores condições de
vida.
*TEP: Tonelada equivalente de petróleo
Fonte: GOLDEMBERG, J. Energia, meio ambiente e desenvolvimento. São Paulo:
EDUSP, 1998.

70. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
68
Analisando o gráfico, percebemos que, para países
(pontos no gráfico) que apresentam um consumo
de energia acima de 1 TEP/capita por ano (no eixo
x, das abscissas), o valor do IDH (eixo y, das
ordenadas) é próximo ou maior que 0,8, ficando
aproximadamente constante para todos estes
países. Isso indica que na maioria dos casos,
quanto maior o consumo de energia dos países,
melhores as condições de desenvolvimento
humano. Podemos ver também que, de 0 a 1 TEP/
capita (baixo consumo de energia per capita), os
países apresentam IDH baixo, o que nos dá como
resposta correta a alternativa B).
Para TEP<1, alguns países têm IDH alto. Portanto,
b) não está correto. A resposta d) é correta.
Desenvolvendo competências
O gráfico 3, retirado do sítio
http://ecen.com/content/ece5/
biomas.htm, mostra a evolução da
oferta de energia no Brasil, de 1940
até 1996, para diversas fontes
energéticas.
a) Quais das fontes apresentadas no
gráfico estão diretamente relacionados
aos vegetais?
b) Quais fontes cresceram mais com o
passar dos anos: as de origem vegetal
ou mineral?
20
Com o risco recente do “apagão”, pudemos ter
uma idéia da grande dependência que o Brasil
possui das hidrelétricas. Esse risco não está
descartado completamente, para os próximos
anos, caso eventuais estiagens não forem
compensadas por outras fontes. Nota-se,
portanto, a urgência de maiores investimentos na
produção de energia, além de maior exploração e
diversificação das fontes na nossa matriz
energética que estejam dentro da realidade e da
vocação de nosso país.
Seria a biomassa um caminho viável? E o que é
biomassa?
O nível superior do gráfico 3 mostra o valor total
da oferta de energia no Brasil com o passar dos
anos, em unidades de 10
6
tep (toneladas
equivalentes de petróleo), unidade padrão de
comparação para as diversas matrizes energéticas.
Como se vê no gráfico, no início da década de 40,
a lenha era responsável pela maior parte da oferta
de energia. Com o uso crescente dos derivados de
petróleo, logo acompanhados da grande expansão
da hidroeletricidade, a lenha passa a diminuir sua
participação na oferta total de energia década,
após década. Em 1970, a participação da lenha,
somada à dos produtos da cana, era menos da
metade da oferta de energia total. Enquanto a
Gráfico 3 - Evolução da oferta de energia no Brasil de 1940 a 1996.
OFERTA INTERNA DE ENERGIA - 1940/96
energia 10
6
TEP

71. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
69
Isso corresponde a 47 milhões de TEP de oferta de
energia. Entretanto, dessa oferta, apenas 2,5%
foram empregados na geração de energia elétrica.
A grande maioria foi utilizada na geração de
energia térmica, através da queima dessa
biomassa.
A biomassa é uma fonte de energia renovável e
com baixa emissão de poluentes, quando
comparada com combustíveis fósseis, como o
petróleo. Sabe-se que 1m
3
de lenha pode ser
convertida em 2.500 kWh de energia. A queima
de lenha, do bagaço de cana e de outros resíduos
agrícolas é uma tecnologia bem conhecida,
utilizada em muitos países. Particularmente nos
EUA, onde cerca de 8.000 MW (Megawatts) de
eletricidade são gerados por ano. Se pensarmos
Desenvolvendo competências
Quais as implicações você conseguiria imaginar para a agricultura e para florestas do
globo, se a biomassa fosse adotada e usada em escala mundial?
21
As geradoras de energia elétrica de biomassa são
pensadas como pequenas unidades interligadas
que provêm energia numa rede e consomem a
matéria-prima de forma auto-sustentada, ou seja,
devidamente planejada de modo a garantir sua
disponibilidade.
lenha foi sendo substituída por derivados de
petróleo, principalmente por GLP (gás liquefeito
de petróleo) nas cozinhas das residências, os
produtos da cana foram aumentando sua
importância na matriz energética em função do
aumento da produção de açúcar e de álcool, este
último, a partir de 1975, com a implementação do
Proálcool, projeto pioneiro no mundo que
introduziu o álcool como combustível em motores
de automóveis.
Em 1996, chegou-se a uma oferta de energia, no
Brasil, composta por 21,4% de biomassa
distribuída da seguinte forma:
que o Brasil, em 1998, possuía uma capacidade
total instalada de, aproximadamente, 70.000 MW,
podemos perceber que a produção de energia,
somente pela biomassa nos EUA, corresponde a
mais de 10% da produção total de energia no
Brasil.
A tecnologia para uso da biomassa em larga
escala na produção de energia elétrica ainda está
em desenvolvimento. Há projetos no Brasil que,
atingindo as expectativas, podem causar
implicações globais significativas, com a energia
da biomassa contribuindo para mover aparelhos
numa escala similar à da energia nuclear ou
hidroelétrica em meados do século XXI. Uma vez
desenvolvida, essa tecnologia pode ser
mundialmente utilizada.
Devemos perceber, portanto, que a biomassa é
uma fonte energética possível de ser melhor
explorada em nosso país, mas que não exclui
as demais fontes já existentes. O crescimento
econômico do país exige a disponibilidade
de uma maior quantidade de energia.
lenha 9,6%
produtos da cana (caldo de cana, melaço e bagaço) 10,2%
lixívia (barrela) e outros resíduos 1,6%

72. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
70
Um balanceamento racional que leve em
consideração a realidade de cada região,
disponibilidade e vocação em relação à matriz
energética regional pode favorecer um uso
racional e sustentável dos recursos renováveis
para produção de energia. Apesar de os impactos
ambientais, com o uso da biomassa, serem
menores, seu uso em escala mundial pode
ocasionar conseqüências graves para diversos
ecossistemas, já vulneráveis hoje.
...Uma noite se faz de escurecer, madrugada se faz de clarear.
Mas a luz no escuro faz nascer todo brilho da noite, seu luar.
De manhã o escuro ao morrer vai nos mudar de dia e de prazer
E é assim que a gente vai viver em harmonia...
Harmonia (Sá e Guarabyra)
A música de Sá e Guarabyra nos desperta o olhar
para o prazer e a beleza das coisas simples da
vida, como a escuridão da noite e o clarear da
manhã. Claro e escuro, noite e dia... esses opostos
convivendo em harmonia. Os opostos são
fundamentais para conseguirmos definir o que é
algo e o que não é: som e silêncio, claro e escuro,
sim e não, alto e baixo, quente e frio etc. Cada
característica tem seu valor, sua aplicação, sua
importância. Sempre que uma delas se sobrepõe à
outra, uma desarmonia ocorre.
Nem toda desarmonia é danosa, particularmente se
pensarmos nelas como desafios a serem superados,
tanto de ordem pessoal (novo emprego, vestibular,
conquista amorosa, etc), quanto social
(erradicação do analfabetismo, da mortalidade
infantil, diminuição dos efeitos da seca, etc). Mas
há situações nitidamente perniciosas à ética
humana que representam mais que desafios,
verdadeiros dramas de vida. Podemos perceber
isso quando falamos sobre preconceitos de raça,
religião, condição social etc. Se, numa certa
sociedade, uma certa raça se julga mais
desenvolvida e mais poderosa que as demais, a
tendência é esta massacrar as outras e
POR UM MUNDO MAIS HARMONIOSO
Gilberto Gil nos lembra que também somos do
mato, como o pato e o leão. Nossa história mostra
que a ciência, junto aos diversos conhecimentos
humanos, é instrumento que nos permite usar,
racionalmente, esses recursos e a acatarmos, com
sabedoria, o ato do abacateiro, conforme pede a
música.
marginalizá-las. Temos exemplos deste tipo nas
culturas do mundo e mesmo dentro da nossa.
Minorias culturais, como os índios, por muito
tempo foram tratadas como não-gente ou como
gente inferior, sofrendo todas as conseqüências
que os livros de história e os noticiários podem
nos contar. Os negros, mesmo não sendo uma
minoria cultural em nosso país, viveram uma
história de exploração escravocrata e, ainda hoje,
sofrem de forma indireta resquícios desse período.
Nosso capítulo tem o objetivo de apresentar o
papel determinante das tecnologias no mundo
contemporâneo e seus impactos socioeconômicos.
Nesse sentido, a idéia de desarmonia parece ser
uma constante no modelo de desenvolvimento que
adotamos para progredirmos: desarmonia com a
natureza e com a vida humana. Mas um dos
efeitos que o curso do desenvolvimento
tecnológico produziu foi a grande confiança na
capacidade humana para resolver os problemas
criados pela própria produção, como os
desequilíbrios ambientais e sociais dos nossos dias
e a crescente escassez de matéria-prima.
Entretanto, as questões socioambientais nunca são
tão simples a ponto de uma única ação isolada dar

73. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
71
Desenvolvendo competências
Uma fábrica de papel precisa atender aos
pedidos de material escolar de várias
cidades. Para isto, terá de derrubar uma
enorme quantidade de árvores, matéria-
prima na confecção do papel. Que ações
você proporia, de modo a conciliar a
visão de mundo do chefe Seattle e a
necessidade de atendimento aos pedidos
de material escolar?
22
Figura 24 - Madeira cortada utilizada como
matéria-prima das indústrias de papel e celulose
Mas podemos pensar em algo mais urbano ainda.
As grandes cidades estão inchadas. As pessoas não
conseguem lugar para morar nos centros urbanos,
tendo que se afastar mais e mais para as periferias,
que, cada vez mais, aumentam suas fronteiras.
Problemas diversos surgem como atendimento da
rede de água e esgoto, transporte e comércio, sem
dizer dos locais de trabalho que, normalmente,
ficam afastados das áreas usadas como habitação.
Nesse contexto todo, as áreas de mananciais,
reservas hidrográficas destinadas a servir de fonte
de água para diversas regiões da cidade, são
clandestinamente loteadas, causando ocupação
irregular e desordenada. Com isso, a poluição dos
mananciais é certa, uma vez que todo o lixo
produzido é despejado nos rios e várzeas
próximos.
conta dela. Em geral, as diversas inter-relações de
interesses, desejos, necessidades e urgências das
diversas esferas envolvidas nas questões são mais
complexas do que se pode resolver com soluções
de curto prazo.
Na discussão sobre o uso da biomassa, visto no
tópico anterior, pudemos perceber um dilema
inevitável que nos desafia: o uso dessa fonte
energética pode nos trazer vantagens ambientais,
mas se ela for adotada em escala global, devido às
vantagens econômicas que sua tecnologia promete
oferecer, pode haver um comprometimento das
áreas agrícolas para produção de alimentos e das
áreas de reservas florestais. Numa primeira
análise, poderíamos dizer que haveria condições
de se utilizar esta fonte de forma ordenada e
sustentada, bastando controlar o uso da biomassa,
plantando em regiões limitadas e longe das
reservas. Mas como garantir que o uso da
biomassa não seria refém de interesses
predatórios? Não há dúvidas de que o poder
público tem papel fundamental para fazer valer os
interesses éticos ambientais que atendem à
população numa escala a longo prazo. Mas não há
dúvidas de que a educação também deve dar sua
contribuição, na formação de pessoas com valores
humanos que tratem o meio ambiente como um
fator de qualidade de vida e não como um bem
econômico a mais. Nesse sentido, a cultura
indígena tem muito a nos ensinar.
Veja o trecho da carta atribuída ao chefe Seattle,
da tribo Suquamish, que teria sido endereçada ao
presidente norte-americano Franklin Pierce, em
1854, a propósito de uma oferta de compra do
território da tribo:
De uma coisa temos certeza: a terra
não pertence ao homem branco: o
homem branco é que pertence à terra.
Todas as coisas estão relacionadas,
como o sangue que une uma família.
O que fere a terra, fere também os
filhos da terra. O homem não tece a
teia da vida; é antes um de seus fios.
O que quer que faça a essa teia, faz a
si próprio.

74. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
72
Desenvolvendo competências
Diante da situação de loteamento clandestino de uma área de manancial, como você se
posicionaria? Que políticas públicas deveriam ser implementadas? Procure levar em
consideração as diversas esferas de interesse: o poder público, a comunidade que utiliza
aquela água, a população que está ocupando a área, os moradores da cidade que não
necessariamente utilizam aquela água etc.
23
Outra situação típica das grandes cidades é o nível
de congestionamento em horários de pico,
atrasando todas as pessoas a chegarem a seus
trabalhos e a suas casas. Essa é uma das maiores
causas do estresse e atinge a todos que usam os
transportes públicos e particulares. Com os
congestionamentos, a qualidade do ar nas cidades
se deteriora e aumenta o número de doenças
respiratórias, principalmente em crianças e idosos.
Desenvolvendo competências
Como garantir empregabilidade e melhoria da qualidade de vida dos habitantes da cidade
neste caso?
24
Podemos encontrar contradições como essa no
campo, ao pensar na situação de agricultores e
pecuaristas que usam pesticidas e fertilizantes em
suas culturas e hormônios de crescimento e outras
substâncias químicas para garantir o lucro num
mercado competitivo. Há, hoje em dia, uma
grande discussão e estudos sobre o risco dos
Desenvolvendo competências
Como garantir alimentos de qualidade
sem agrotóxicos e poluentes, atendendo a
um mercado em expansão?
25
Figura 25 - O uso de pesticidas contra pragas na
lavoura garante a produtividade, mas oferece sérios
riscos para a saúde e para o meio ambiente.
Em contrapartida, fábricas de automóveis
promovem campanhas cada vez mais atraentes
para que a população adquira seu automóvel. Se,
por um lado, o aumento da frota de veículos
atende aos interesses das montadoras, suas vendas,
por sua vez, sustentam os empregados nas
fábricas, além de uma rede de serviços indiretos,
que dependem das vendas.
alimentos transgênicos (alimentos modificados
geneticamente para obter maiores ganhos em
produtividade e resistência contra pragas). Em
contrapartida, muitos consumidores, com razão,
estão dando maior valor para produtos livres de
agrotóxicos e dos produtos transgênicos,
preferindo uma cultura mais natural.

75. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
73
Para todas as soluções que você apresentou nesses
exercícios, deve ter restado, no mínimo, uma
ponta de insatisfação, até porque são questões
muito difíceis, envolvendo interesses
contraditórios. A idéia dessas atividades é mostrar
quão complexas e quão importantes são as ações
políticas tomadas para tentar solucioná-las. Boas
intenções apenas não bastam. São necessários
estudos, conhecimento e vivência real dos
problemas a serem enfrentados. Por isso a
participação de toda a sociedade é fundamental.
Muitos outros desafios, tão sérios quanto os
apresentados aqui, fazem parte do mundo em que
vivemos. O conhecimento humano expresso nas
diversas tecnologias deve servir como
instrumentos que favoreçam soluções preocupadas
em garantir a melhor estabilidade dos ambientes e
a maior qualidade de vida possível das pessoas.
Se aumentarmos as dimensões dos sonhos de
harmonia que inspira a música de Sá e Guarabyra,
poderemos nos capacitar a contribuir
concretamente para a construção de um mundo
mais harmônico, onde caibam vários mundos.

76. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
74
9
10
11
12
1
2
3
Conferindo seu conhecimento
Você pode levar em consideração o texto que antecede a atividade. Mas há outras, como a Internet, a câmera
digital, o telefone celular etc. Você pode se divertir, buscando ser mais ousado(a): coloque arte em sua resposta,
procurando manter a rima e o ritmo da música.
A figura representa um profissional operando uma máquina aparentemente complexa. No contexto da discussão,
sua tabela GANHOS X DESAFIOS deve levar em consideração as conquistas tecnológicas e de produtividade,
assim como o desemprego, a degradação ambiental, a intensa urbanização etc.
Sua lista deve apresentar 3 colunas: aparelho, função, como funciona. Quanto à terceira coluna, atenha-se apenas
ao que pode observar de fato, sem ter de abrir o aparelho.
Para sintonizar a rádio Um Som Puro, FM 93,7 MHz, deve-se olhar a figura ao lado e posicionar o ponteiro na
escala FM, na posição entre 90 e 95. Já para sintonizar AM 1350, deveríamos primeiro mudar o botão de banda
de freqüência para AM e, olhando para a escala AM, posicionar o ponteiro um pouco além 1.200 KHz.
Conforme o texto anterior, a freqüência de batida de asas do beija-flor = 60 Hz. Uma freqüência cardíaca de 120
batidas por minuto corresponde a uma freqüência cardíaca de 2 Hz. Já um motor de 1.200 rpm corresponde a
uma freqüência de 20 Hz.
A regulamentação para o uso das freqüências das ondas de rádio é fundamental para garantir a comunicação,
pois se cada emissora decidisse transmitir na freqüência que bem quisesse, podendo mudar a qualquer momento,
ficaria muito difícil para os ouvintes conseguirem localizar, ou mesmo ouvir, esta rádio; pois outras emissoras
poderiam desejar transmitir naquela mesma freqüência, ocasionando interferências e ruídos.
As questões estão respondidas no texto que se segue a ela.
Trata-se de uma recomendação bastante polêmica. Uma vez que, por experiência, sabe-se que não se deve colocar
qualquer tipo de metal no interior do microondas, pois como a microonda é refletida por metais, isto poderia
ocasionar faíscas e riscos de incêndio do aparelho. Apesar disso, alguns fabricantes afirmam que pequenos
pedaços de papel alumínio podem envolver pequenas extremidades de alimentos duros, como o osso da coxa do
frango, a fim de diminuir a incidência de microondas nesta parte, ocasionando um cozimento mais uniforme. Da
mesma forma, como a microonda tem uma penetração limitada nos alimentos, assadeiras quadradas no forno de
microondas podem fazer com que o bolo queime nos vértices, nas pontas da assadeira, deixando cru o centro do
bolo.
Radiação Infravermelha significa radiação com freqüência abaixo da cor vermelha. Logo, a cor vermelha é a que
transmite mais calor, por estar mais próxima da radiação infravermelha, que tem forte característica térmica.
A cor vermelha, conforme o texto que antecede a atividade, sofre menor desvio; logo, pode ser vista a maiores
distâncias, garantindo a ação desejada de parar o carro. Além desse aspecto físico, trata-se de uma cor quente
que transmite excitação, deixando-nos mais atentos à ação que ela pretende transmitir no semáforo. Quanto ao
amarelo e ao verde, ficam para você responder.
O filtro solar com fator de proteção 15 permite que, de toda a radiação que incidiria sobre a pele sem filtro
solar, apenas 1/15 dela incida. Logo, um fator de proteção 20 protege mais ainda, pois permite que 1/20 da
radiação total incida sobre a pele. Entretanto, como apontou o texto, o suor e os banhos de piscina e mar
removem o filtro solar, requerendo sucessivas aplicações.
As regiões claras não foram impressionadas pelos raios X, pois estes foram absorvidos pelos ossos. Já as regiões
escuras representam as regiões onde os raios X impressionaram o filme, visto que conseguiram atravessar tecidos
menos densos, como os pulmões.
4
5
6
7
8

77. Capítulo II — O papel das tecnologias no mundo contemporâneo
75
Trata-se de uma de síntese que resume tudo o que foi visto nesta seção.
Como o nível de decibéis mede a intensidade do som, se Antonio aumentasse o volume do aparelho de som a
quantidade de ruído aumentaria, aumentando o nível de decibéis. Podendo causar, dependendo do tempo de
exposição, irritação, insônia ou estresse. Como ele, freqüentemente, ouvia música em volume alto, o risco de
comprometimento auditivo seria maior.
Todos deveriam diminuir, de alguma forma, a intensidade sonora a que estavam submetidos. Desde isolamento
acústico até o uso de protetores auriculares poderiam servir como alternativas.
A resposta está no texto que se segue.
Segundo o texto anterior, a CESP controla a abertura das comportas por onde escoa a água da represa. Logo, ela
deve ter diminuído a abertura da comporta, diminuindo a vazão por ela, fazendo com que o volume no rio Paraná
não subisse tanto. Se 1m
3
corresponde a 1.000 litros de água, 15.000m
3
correspondem a 15.000.000 litros de
água.
O acúmulo de lixo nas galerias pluviais e “bocas de lobo” faz com que a vazão de água seja menor com as
chuvas. Conseqüentemente, a água que deveria escoar é bloqueada pelo lixo ocasionando inundações localizadas.
Esse lixo pode ser de origem residencial ou comercial, quando mal acondicionado, lançado na rua ou em terrenos
baldios inadequadamente, ou de indústrias que, clandestinamente, despejam seus resíduos em locais inadequados.
Após a chuva, esse lixo é arrastado para as galerias, vindo a desembocar nos rios das cidades, contribuindo mais
para sua poluição.
Quanto maior o nível do líquido, maior sua pressão na parte inferior, pois além da pressão atmosférica sobre a
superfície do líquido, o próprio líquido exerce pressão quanto maior for sua profundidade. Para que a água possa
ter pressão suficiente para percorrer toda a tubulação da residência, as caixas d’água devem ser colocadas nos
locais mais altos.
a) lenha e produtos da cana. b) As de origem mineral cresceram mais com o passar dos anos, que as de origem
vegetal. A hidráulica ganha força a partir da década de 70, assim como o petróleo e o gás natural.
Esta é apenas uma extrapolação grosseira para evidenciar a necessidade de uma maior racionalização na
exploração dos recursos naturais. No espírito desta atividade, poderíamos dizer que reservas florestais sofreriam
riscos de maiores desmatamentos, assim como áreas de cultivo de alimentos poderiam sofrer reduções
expressivas, dependendo de interesses econômicos em jogo.
Trata-se de uma resposta pessoal, mas que deve levar em consideração que não se vive sozinho no mundo e que
interesses diversos estão em jogo, muitas vezes contraditórios.
Desde uma pesquisa sobre a legislação acerca das áreas de mananciais, até a busca de informações em jornais e
revistas que já noticiaram tal situação, poderiam ajudar a construir uma postura mais consistente com os
desafios de cada realidade. Trata-se, aqui, de uma questão de políticas públicas e, como tal, a legislação
pertinente deve ser parâmetro para as ações concretas dos poderes públicos e da população direta ou
indiretamente envolvida.
Trata-se de respostas pessoais, que visam a evidenciar uma postura diante de situações concretas. Entretanto,
deve levar em consideração que não se vive sozinho no mundo, e que interesses diversos estão em jogo, muitas
vezes contraditórios.
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78. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
76
ORIENTAÇÃO FINAL
Para saber se você compreendeu bem o que está apresentado neste capítulo, verifique se está apto a
demonstrar que é capaz de:
• Identificar diferentes ondas e radiações, relacionado-as aos seus usos cotidianos, hospitalares ou
industriais.
• Relacionar as características do som a sua produção e recepção, e as características da luz aos
processos de formação de imagens.
• Analisar variáveis como pressão, densidade e vazão de fluidos para enfrentar situações que envolvam
problemas relacionados à água, ou ao ar, em processos naturais e tecnológicos.
• Comparar exemplos de utilização de tecnologia em diferentes situações culturais, avaliando o papel da
tecnologia no processo social e explicando transformações de matéria, energia e vida.
• Analisar propostas de intervenção nos ambientes considerando as dinâmicas das populações,
associando garantia de estabilidade dos ambientes e da qualidade de vida humana a medidas de
conservação, recuperação e utilização auto-sustentável da biodiversidade.

79. A TECNOLOGIA EM NOSSO DIA-A-DIA
IDENTIFICAR A PRESENÇA E APLICAR AS TECNOLOGIAS
ASSOCIADAS
ÀS CIÊNCIAS NATURAIS EM DIFERENTES
CONTEXTOS
RELEVANTES PARA SUA VIDA PESSOAL.
Capítulo III
Yassuko Hosoume

80. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
78
Capítulo III
A tecnologia em
nosso dia-a-dia
Dos objetos que aparecem no quadro ao lado,
você é capaz de dizer quais começaram a
freqüentar as nossas casas há mais de 20 anos? E
há mais de 50 anos? E há mais de 100 anos?
A geladeira, a televisão e o carro começaram a
fazer parte de cenário familiar há mais de 50 anos.
A cama, o relógio e a panela há mais de 100 anos.
Telefone celular, microcomputador e toca-CD com
certeza só fazem parte do cotidiano das pessoas
que vivem no momento atual.
Todos esses aparelhos ou coisas foram mudando
no tempo, seja na aparência, na durabilidade, na
eficiência. Procure ver em livros, revistas ou fotos
antigas como eram esses produtos na década de
50. Por exemplo, o automóvel era de lataria
bastante rígida e baixa durabilidade, enferrujando
em menos de dois anos; o formato pouco
aerodinâmico e motor de baixa eficiência
desenvolviam aproximadamente 5km por litro. E
o que dizer da beleza do carro? O bonito também
muda com o tempo.
Se você conhece um eletricista com mais de 50
anos, pergunte a ele como eram as antigas
televisões. Provavelmente, ele terá uma guardada
em uma de suas prateleiras. Pergunte, também,
como era o rádio dessa época. Pergunte como
funcionavam esses aparelhos.
Para que foram inventadas todas essas coisas? A
geladeira, por exemplo, para conservar os
alimentos por mais tempo, o despertador para
avisar a hora de levantar, a faca para ajudar a
cortar o pão, o CD para trazer a música para casa,
o ônibus para levar ao trabalho, a lâmpada para
enxergarmos à noite, o remédio para curar
doença, a roupa para agasalhar, o telefone para
comunicarmos mais rápido, a televisão para trazer
notícias do outro lado do mundo.
Todas essas coisas foram inventadas, construídas e
melhoradas para aumentar a capacidade do
homem em todos os sentidos: algumas para tornar
as nossas atividades de trabalho mais eficientes;
outras para nos dar maior conforto e prazer;
outras para ampliar o nosso tempo de vida.
Pense numa lista de coisas que você utiliza
normalmente em um dia para fazer as suas
atividades. Observe que cada uma dessas coisas
que você utiliza é para lhe ajudar, ou seja, elas
aumentam ou ampliam os resultados de suas
ações. Com certeza, essa lista será enorme, quase
sem fim.
Propagandas 2002

81. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
79
Todas essas coisas como cama, relógio, ônibus,
televisão, fogão, roupa, remédios foram
inventadas, desenvolvidas e construídas baseadas
em resultados de pesquisas científicas e
tecnológicas e assim, freqüentemente, são
chamadas de “objetos” tecnológicos.
Para se ter uma idéia de como dependemos desses
objetos tecnológicos, basta imaginar uma situação
bastante conhecida de todos nós: um dia em que
“acaba a luz”. Que transtorno, quase tudo deixa de
funcionar! Nós nos sentimos completamente
perdidos, porque da nossa maneira de viver fazem
parte todas essas coisas.
Um cotidiano sem eletricidade é um cotidiano de
natureza bem diferente daquele que conhecemos
hoje. Imagine como seriam as atividades de um
jovem da época em que não se conhecia a energia
elétrica. Como ele estudava? Como ele se divertia?
O que bebia? O que comia? Que profissões
existiam? Que doenças adquiriam? Que
tratamentos existiam?
Se, por um lado, toda essa tecnologia que existe
hoje proporciona a melhoria da qualidade de
vida, por outro, ela cria outros valores baseados,
muitas vezes, em razões mais técnicas e
comerciais do que humanas.
Para a utilização consciente e correta de todos
esses produtos tecnológicos, que fazem parte de
nosso dia-a-dia, é necessário compreender, além
dos conhecimentos técnico-científicos neles
envolvidos, os aspectos éticos e sociais
relacionados com a sua produção, comercialização
e utilização.
Pela internet
Criar meu web site
Fazer minha home page
Com quantos gigabytes
Se faz uma jangada
Um barco que veleje
Que veleje nesse infomar
..................................................
Gilberto Gil. Quanta. 1997
Nessa música, o compositor está falando da rede
mundial de informação — a Internet — utilizando
os vários termos técnicos dessa nova forma de
comunicação. Você sabe o que significam web
site, home page e gigabytes? Provavelmente,
daqui a pouco tempo, essas palavras começarão a
fazer parte de nosso cotidiano, em função de seu
uso.
AS FORMAS DE COMUNICAÇÃO E OS
SIGNIFICADOS CIENTÍFICOS
A linguagem de computador é, hoje, utilizada por
inúmeras pessoas. Muitas delas, embora
desconheçam o idioma inglês, já têm palavras
como “deletar” ou “escanear” fazendo parte de
seus vocabulários. Você sabe que “deletar” vem
do inglês “delete” e significa apagar; e a palavra
“escanear”, que significa obter imagem gráfica de
um papel, vem do nome do equipamento que tem
essa função (scanner, em inglês). O que acontece é
que esses novos termos vão sendo decorados e
incorporados com significados próprios.
“Não caiu a ficha”. Essa frase é muito comum em
ocasiões em que a pessoa ainda não entendeu uma
informação. O que significa essa expressão? Vem
da utilização da ficha telefônica utilizada para
completar a ligação e estabelecer uma
comunicação. Essa frase já está desaparecendo de
nosso vocabulário, pois a ficha já foi substituída
pelo cartão.

82. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
80
Desenvolvendo competências
Ligando as antenas
Que outras palavras ou expressões você conhece que vêm da utilização de aparelhos ou
equipamentos tecnológicos e são utilizados em nosso linguajar cotidiano?
1
Não são apenas palavras ou expressões que são
incorporadas à comunicação de nosso cotidiano,
com o aparecimento de novos produtos ou os
resultados de pesquisas científico-tecnológicas.
Várias outras representações são veiculadas como
meio de informação.
O que quer informar cada um deles? São símbolos
que indicam: I = inflamável, II = tóxico, III =
radioativo. O que significa cada uma dessas
propriedades?
Um produto inflamável no ar é aquele que
facilmente se converte em chamas. Nesse caso,
o fogo é a queima da substância, ou seja, a
produção de calor, luz e material gasoso no
processo de combinação de uma substância com
o oxigênio. É um fenômeno que ocorre com a
participação da camada eletrônica dos átomos.
Tóxico significa veneno. Esse tipo de produto
(I) (II) (III)
pode alterar ou destruir funções vitais de um
organismo, pela reação química da substância com
a matéria viva, levando à destruição de células e
de outras estruturas biológicas.
Radioativo diz respeito a uma substância que
tem radioatividade, propriedade de alguns
núcleos de átomos instáveis de emitir
espontaneamente partículas D (alfa) e E (beta) ou
radiação eletromagnética (radiação J). Essas
partículas e radiações são bastante penetrantes e
podem destruir células.
Os símbolos abaixo são figuras que informam
sobre algumas propriedades dos produtos.
Desenvolvendo competências
Decifrando alguns códigos de embalagens
Procure, nas embalagens de produtos que sua família consome, os símbolos que
caracterizam algumas de suas propriedades, como as exemplificadas na tabela. Complete a
tabela para no mínimo dez produtos:
2

83. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
81
Desenvolvendo competências
Descobrindo a origem dos produtos
Qual é o país que produziu ou distribuiu cada um dos três produtos identificados pelos
códigos de barra I, II e III?
3
(I) (II) (III)
Em que outros lugares você encontra esses
símbolos? Que outros símbolos desse tipo você já
viu? Fique atento, por exemplo, às traseiras de
caminhões-tanque que transportam produtos
químicos e caminhões-baú com produtos
perecíveis ou com carga viva.
Atualmente, a quase totalidade dos produtos que
consumimos contém uma marca de identificação
através de um código de barras. Ele é um
conjunto de barras e espaços, estreitos e largos,
que são combinados para representar um código
de números que identifica um produto. Existem
diversos tipos de códigos de barras. Os que
seguem o padrão internacional geralmente são de
13 dígitos, podendo variar, dependendo do
espaço, até 8 dígitos. Os primeiros dígitos (de um
a três) indicam o país (789-Brasil, 779-Argentina,
0 a 9-EUA e Canadá, 80 a 83-Itália, 560-Portugal);
os seguintes (quatro a seis) correspondem à
empresa; os três a cinco seguintes se referem ao
produto; e o último número é usado para
segurança.
Em estabelecimentos comerciais, ao código do
produto associa-se um preço catalogado num
computador. Além do computador, é necessário
um equipamento de leitura óptica para completar
as operações, como fornecer o preço da
mercadoria ou descontá-la do estoque. Se isso é
vantajoso para o comerciante, para o consumidor
acarreta até certa dificuldade para saber o preço,
pois no código de barra não aparece o valor da
mercadoria.
Produto
leite
álcool
cera
...
Inflamável
X
...
Tóxico
...
Radioativo
...
Outro
*
**
...
(*) não retornável (propriedade da embalagem); (**) reciclável – aço (propriedade da embalagem)

84. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
82
Em nossos meios de comunicação, podemos ainda
identificar várias outras informações codificadas
por combinações de números, como o CEP
(Código de Endereçamento Postal), o DDD
(Discagem Direta a Distância), os canais de
televisão, o número de uma conta bancária, o
título de eleitor. Que outras situações você
conhece em que números fornecem informações
específicas?
Um outro tipo de código bastante utilizado para
comunicação é o de cores. Com certeza, você já
reparou nas três cores de luz dos semáforos (sinais
de trânsito): o vermelho indica “pare”, o amarelo,
“atenção” e o verde, “siga”.
Também já deve ter observado que as sinalizações
noturnas de trânsito, como as lanternas de carros,
a indicação de altura de prédio, antena e morro,
são feitas de luz vermelha.
Por que essas cores? A escolha de cores nessas
situações está baseada principalmente na
visibilidade da cor, ou seja, no alcance luminoso.
A luz vermelha é aquela que menos dispersa ao
passar por um meio (por exemplo, o ar). É
possível enxergar uma luz vermelha de uma
distância bem maior do que uma verde ou azul. A
luz azul é a que mais dispersa. Essa dispersão está
relacionada com a freqüência da luz: quanto
maior a freqüência, maior é a dispersão.
A luz visível, ou seja, as ondas eletromagnéticas
que podem ser detectadas pelos olhos humanos,
têm freqüência entre 4,0 a 7,5 x 10
14
Hz (Hz
significa número de oscilações por segundo). Na
tabela, é dada a relação entre cor e freqüência.
Desenvolvendo competências
Procurando o melhor balde
Imagine a seguinte situação: para sinalizar um enorme buraco que a chuva do dia anterior
causou em frente a sua casa, você e seus vizinhos resolvem colocar algumas lâmpadas em
sua volta. Para que a chuva não molhe, eles resolvem cobrir as lâmpadas com baldes. Seu
vizinho do lado pergunta se serve balde de qualquer cor. O que você responde a ele?
4
Em que outras situações você encontra cores para
dar informações? Para indicar algumas
características de produtos tóxicos, utilizam-se
códigos de cores.
As faixas de cores dos inseticidas indicam o grau
de perigo em seu uso: Categoria Toxicológica I
VERMELHO: Cuidado! Veneno! Fatal
se ingerido, inalado ou absorvido pela
pele.
Categoria Toxicológica II
AMARELO: Cuidado! Veneno!
Pode ser fatal se ingerido, inalado
ou absorvido pela pele.
Categoria Toxicológica III
AZUL: Cuidado! Perigoso se ingerido
ou absorvido pela pele.
Luz Vermelha AlaranjadaAmarela Verde Azul Anil Violeta
Freqüência
(10
14
Hz)
4,0 a 4,8 4,8 a 5,0 5,0 a 5,3 5,3 a 5,7 5,7 a 6,0 6,0 a 6,7 6,7 a 7,5

85. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
83
Essas cores são códigos que indicam o grau de
atenção que deve ser dado em cada caso. Numa
gradação, geralmente o vermelho significa mais
intenso, amarelo significa mediano e azul ou
verde mais brando.
O código de cores também é utilizado em
remédios. A tarja vermelha indica seu uso apenas
com prescrição médica e a tarja preta, venda com
retenção da receita médica.
Desenvolvendo competências
Cores e significados culturais
Todo mundo entende o significado do gesto de um juiz de futebol (que normalmente é
aquele que usa roupa preta), quando levanta um cartão vermelho ou um amarelo.
O primeiro significa expulsão e o segundo, uma falta grave. Dê exemplos de outras
situações em que as cores já representam certos significados.
5
Um outro tipo de código, um pouco mais
complexo, que utilizamos em nossa comunicação
no dia-a-dia, é aquele que informa valores de
características químicas ou físicas dos produtos.
Os produtos alimentares trazem em suas
embalagens informações sobre os ingredientes, os
componentes nutricionais em termos de
quantidade de massa e de valor calórico. Os
remédios apresentam, em sua bula, as substâncias
que os compõem, posologias, indicações de uso,
contra-indicações e precauções.
Que tipo de informação pode ser encontrado em
equipamentos elétricos? Qualquer produto que
utiliza eletricidade para seu funcionamento traz
impressas algumas especificações para seu uso.
Veja, por exemplo, as de um refrigerador.
O que significam essas informações?
As cores, independentemente do produto, já
expressam em si mesmas significados. Por
exemplo, normalmente o preto representa
autoridade, liderança, agressividade; já o
vermelho representa sangue, guerra, perigo; o
azul representa empatia, responsabilidade,
assiduidade; o branco representa passividade,
feminilidade, não disposição à guerra.
Uma das informações mais importantes na compra
de um equipamento é o valor da tensão, indicado
por V (volts), para o qual ele é projetado. No
Brasil, temos redes elétricas residenciais em 127V
e 220V. Se um equipamento projetado para
funcionar em 127V, como este da figura, for
ligado na tensão de 220V, ele “queima”. A tensão
elétrica de uma rede está associada à sua
capacidade em fornecer energia a um determinado
aparelho.

86. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
84
Se, por um lado, é necessário compreender os
significados científicos dos símbolos ou termos
que estão presentes em nossa comunicação, por
outro, é também importante ter consciência de
que em nosso cotidiano utilizamos muitas
palavras com significado muito diferente do
científico.
Observe que, nas embalagens da maioria dos
produtos, a quantidade de massa é apresentada
em peso (por exemplo, no pacote de farinha
podemos ler: peso líquido 1kg).
Na linguagem científica, peso é força
gravitacional medida em N (Newton) e kg
(quilograma) é medida de massa.
Desenvolvendo competências
Investigando as especificações elétricas
Procure, em pelo menos dez aparelhos elétricos, as informações sobre as características
elétricas, impressas normalmente na parte detrás do aparelho. Complete a tabela abaixo
com essas informações:
6
Eletrodoméstico/ Potência Tensão FreqüênciaCorrente Outro
equipamento (W) (V) (Hz) (A)
lâmpada 100 127 — — —
ferro de passar
televisão – 20’ 80 110-220 60 — —
... ... ... ... ... ...
Especificações
A rede elétrica no Brasil e em muitos outros
países tem freqüência de 60Hz (hertz), o que
significa que o número de oscilação da tensão, e
conseqüentemente da corrente, entre um valor
máximo e mínimo, é de 60 vezes em um segundo.
Esse aparelho foi projetado para funcionar nessa
freqüência.
Em uma tomada elétrica, temos uma tensão.
Quando conectamos nela um aparelho, ele
estabelece uma corrente que é a quantidade
de carga elétrica que atravessa uma área
perpendicular à direção do fio condutor, numa
unidade de tempo. A unidade de corrente elétrica
é o ampère (A).
O símbolo W, que significa watts, informa a
potência do equipamento. O seu valor informa a
quantidade de energia que esse equipamento
consome em um segundo de funcionamento. Por
exemplo, esse refrigerador, ao ser ligado,
consumirá energia de 86 Joules em um segundo
(Joules, indicada por J, é unidade de energia).

87. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
85
Desenvolvendo competências
Linguagem do cotidiano X linguagem da ciência
Dê mais um exemplo de termos que utilizamos em nosso cotidiano, mas têm significados
diferentes do ponto de vista da ciência.
7
Em nosso cotidiano, usamos várias linguagens
para nos comunicarmos: olhares, gestos
corporais, símbolos de cores, desenhos, palavras,
letras, números, símbolos científicos etc.
Tratamos apenas algumas delas. Entretanto, ficou
claro que as formas de representações e
conteúdos importantes mudam no tempo e que a
efetiva comunicação tem por base a
compreensão dos significados das linguagens
utilizadas.
O CIRCUITO ELÉTRICO RESIDENCIAL
Qual é o consumo de energia elétrica em sua
casa? Da ordem de 200kWh? Veja esse valor na
sua conta de “luz” e verifique se a unidade de
medida da energia consumida é kWh.
O que significa kWh (lê-se quilo.watt.hora)? O
símbolo k significa mil vezes a unidade de
medida de energia Wh. Essa unidade de energia
Wh (watt.hora) é obtida do produto da unidade
de potência watt pela unidade de tempo hora.
Ela é mais conveniente para uso prático do que
Joules, definida anteriormente (Joules =
watt.segundo).
Muitas pessoas não diferenciam as duas
grandezas, potência e energia, utilizando-as de
forma confusa e errônea, como se elas
significassem a mesma coisa. É muito comum
essa confusão, como pode ser visto no trecho de
um texto publicado num jornal de grande
circulação (retirado de ENEM/2001):
...O Brasil tem potencial para produzir pelo
menos 15 mil megawatts por hora de energia
a partir de fontes alternativas.
Somente nos Estados da região Sul, o potencial
de geração de energia por intermédio das
sobras agrícolas e florestais é de 5.000
megawatts por hora.
Para se ter uma idéia do que isso representa,
a usina hidrelétrica de Ita, uma das maiores
do país, na divisa entre o Rio Grande do Sul e
Santa Catarina, gera 1.450 megawatts de
energia por hora.
Nesse texto, o autor apresenta incorretamente o
valor do potencial de produção em megawtts por
hora, pois potencial de geração deve ser dado
em megawatts (unidade de potência), ao passo
que energia seria megawatthora, ou seja, megawatt
vezes hora.
Como se mede a energia consumida em uma
residência?

88. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
86
Desenvolvendo competências
Observando o consumo de eletricidade
a) Desligue todos os aparelhos elétricos de sua casa. Fique olhando o relógio (medidor ou
contador) de “luz” e peça a uma pessoa que faça funcionar apenas um aparelho de cada
vez. Comece, por exemplo, por uma lâmpada, seguida de uma televisão, um liquidificador,
um ferro elétrico, um chuveiro etc. A velocidade de giro do disco do medidor de luz muda
conforme o aparelho ligado? Compare as velocidades. Qual foi o resultado de sua
observação?
b) Faça, agora, uma segunda observação, bastante semelhante à primeira: ligue uma
lâmpada e, sem desligá-la faça funcionar uma TV, depois um liquidificador, um ferro
elétrico etc. Qual a diferença comparada com a primeira observação?
c) Se possível, faça uma terceira observação: procure dois aparelhos de potência
semelhante, mas que funcionam em tensões diferentes. Por exemplo, um ferro de passar de
1000W/127V e um microondas de 1000W/220V. Faça funcionar um de cada vez e
verifique se existe diferença entre as velocidades de giro do disco do medidor.
8
Da primeira observação você deve ter concluído
que, quanto maior a potência de um aparelho,
mais rápida é a velocidade de giro do disco, ou
seja, maior é o consumo de energia. Da segunda,
você deve ter visto que, à medida em que
aumentamos o número de aparelhos ligados,
aumenta a velocidade de giro do disco, ou seja, o
consumo de energia aumenta. E da terceira, deve
ter ficado claro que, independente da tensão de
funcionamento (127V ou 220V), aparelhos de
mesma potência (W) têm o mesmo consumo.
O medidor de energia elétrica utiliza propriedades
que estão diretamente relacionadas com a tensão
de funcionamento e com a corrente elétrica que se
instala no circuito quando ligamos um aparelho.
Por outro lado, os resultados das observações
indicam que, quanto maior a potência do
aparelho, maior é o consumo de energia,
independentemente da tensão de funcionamento.
Então, como estão relacionadas as grandezas
elétricas potência, tensão e corrente?
Como você já notou, cada aparelho é fabricado
para funcionar numa dada tensão e a sua potência
em funcionamento também já está definida pelo
fabricante. Ao ligar o aparelho, a corrente que se
estabelece no circuito é determinada apenas por
essas duas grandezas.
Para uma dada tensão, a relação entre a potência e
a corrente é de proporcionalidade,
ou seja, é uma relação do tipo: potência = tensão
x corrente. Matematicamente ela é representada
pela relação: P = V x I (P = potência; V = tensão
e I = corrente elétrica).

89. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
87
Desenvolvendo competências
Calculando os valores das correntes
Retome a sua tabela construída no exercício 6. Calcule, para cada um dos equipamentos, a
corrente que se estabelece no circuito ao ser colocado em funcionamento.
Preencha com esses valores a coluna indicada por “corrente” de sua tabela.
9
Observe que, na coluna “tensão” de sua tabela,
comparecem os valores 110, 120 e 127V, que, na
realidade, indicam a tensão de 127V. Para facilitar
os cálculos e uniformizar a linguagem, vamos
utilizar 110V, para indicar esse tipo de tensão da
rede elétrica.
No Brasil, existem três tipos de rede elétrica
residencial: I = fornece as duas tensões (110V e
220V), II = fornece apenas 220V e III = fornece
apenas 110V. Eles são obtidos da seguinte forma:
Tipo I : do poste da rua chegam três fios para a
caixa de distribuição de energia da residência,
passando pelo medidor de consumo de energia:
dois fios com eletricidade (energizados),
denominados de fios “fase”, e um outro sem
eletricidade, denominado de fio “neutro”. A tensão
de 110V é obtida entre um fio fase e o fio neutro.
Na tensão de 220V, entre dois fios fase.
Tipo II: chegam do poste da rua apenas dois fios
fase, resultando numa tensão de 220V.
A rede elétrica de sua casa é do tipo I, II ou III?
Tipo III: chegam do poste da rua apenas dois fios:
um fase e outro neutro, resultando numa tensão de
110V.

90. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
88
Uma observação bastante simples e, ao mesmo
tempo, muito importante em um circuito
residencial é o fato de os aparelhos funcionarem
de forma independente, ou seja, o não
funcionamento de um não prejudica a
Desenvolvendo competências
Investigando circuitos
Material para a experiência: 2 lâmpadas
iguais de lanterna, pilhas para acender
normalmente uma lâmpada, pedaços de
fios para eletricidade e fita crepe. Faça as
seguintes experiências:
a) Observe uma das lâmpadas e descubra
o caminho que faz a corrente elétrica
quando ela é ligada. Faça um desenho.
b) Faça um esquema de um circuito para
acender com uma lâmpada com brilho
normal. Monte esse esquema e
verifique se realmente ocorre o
esperado.
c) Monte o circuito I representado pelo
esquema ao lado.
As duas lâmpadas acendem normalmente?
10
normalidade dos outros. Quando se queima uma
lâmpada, todas as outras continuam funcionando,
independentemente de sua localização (sala,
luminária, quarto etc), assim como todos os outros
aparelhos, como geladeira, televisão etc.
c1) Desconecte uma das lâmpadas. O que
ocorre com o brilho da outra?
d) Monte o circuito II representado pelo
esquema ao lado.
As duas lâmpadas acendem normalmente?
d1) Desconecte uma das lâmpadas. O que
ocorre com o brilho da outra?
I)
II)
O tipo de circuito representado no item c) chama-
se circuito em “paralelo”, ou seja, cada uma das
lâmpadas é ligada à tensão da fonte, de forma
independente uma da outra. A queima de uma
lâmpada não afeta o funcionamento de outras.
O tipo de circuito representado no item d) chama-
se circuito em “série”, onde uma lâmpada sucede a
outra e a tensão da fonte é dividida entre as
lâmpadas. A queima de uma lâmpada interrompe
todo o circuito.
A partir dessas observações, fica claro que um
circuito residencial é do tipo em “paralelo”.
No quadro ao lado, é apresentado um esquema
bastante simplificado de uma rede elétrica
residencial (do tipo III: um fio fase e um outro
neutro).
Agora que já sabemos um pouco mais sobre a
distribuição de eletricidade de nossa casa, vamos
compreender melhor o funcionamento dos
aparelhos elétricos. Provavelmente, você ou um
amigo seu já deve ter “queimado” um aparelho
ligando-o em tensão errada. Isso ocorre,
principalmente, quando alguém que mora numa
cidade onde os aparelhos funcionam em 110V vai
para uma outra onde eles funcionam em 220V.
Por que os aparelhos elétricos devem ser
utilizados conforme as especificações de
fabricação?

91. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
89
Desenvolvendo competências
Observando os filamentos de lâmpadas
Material para experiência: três lâmpadas comuns, de mesma voltagem e potências
diferentes ( por exemplo: 25W, 60W e 100W).
Compare os filamentos (parte enrolada em caracol e que brilha quando em funcionamento)
das três lâmpadas. Descreva as diferenças encontradas.
11
Embora a lâmpada seja o objeto elétrico mais
familiar, pois interagimos com ela todos os dias,
muitos de nós nem imaginamos do que ela é
composta. Você já tinha observado uma lâmpada
comum? Essa lâmpada comum é também
conhecida como lâmpada incandescente devido ao
“estado” do filamento - como uma brasa.
Você deve ter notado que os comprimentos do
três filamentos são bastante semelhantes e que as
suas espessuras variam de forma que quanto maior
a potência, maior é o diâmetro do filamento (mais
grosso é o fio).
Por outro lado, já constatamos que, quanto maior a
potência do aparelho, maior é a corrente que ele
estabelece no circuito. Assim, a corrente e o
diâmetro do fio estão diretamente relacionados com
a potência. Isso significa que, quando a corrente é
maior, o fio é mais grosso. Em outras palavras,
quanto mais grosso o fio, menor é a sua resistência.
Como determinar a resistência de um filamento?
Se as três lâmpadas ficam sujeitas a uma mesma
tensão (127V) e se aquela que permite passar uma
corrente maior tem uma resistência menor, o
produto da corrente pela resistência deve resultar
na tensão.
Matematicamente, a relação acima é expressa por:
V = R x I (lei de ohm) onde V = tensão,
R = resistência, e I = corrente elétrica. A unidade
de resistência é ohm (:).
Desenvolvendo competências
Determinando resistência de lâmpada
Calcule os valores das resistências de seis lâmpadas: 100W/110V e 100W/220V;
60W/110V e 60W/220V; 25W/110V e 25W/220V.
12
Você deve ter encontrado para a lâmpada de
100W/110V a resistência de 121:: esse valor é
o da resistência do filamento de tungstênio que se
encontra a uma temperatura de aproximadamente
2.500
o
C.
Se essa lâmpada, que foi fabricada para funcionar
em 110V, é conectada numa tensão diferente, ela
não funcionará mais conforme as especificações,
ou seja, a potência nela indicada não será mais
verdadeira.
Vejamos o que ocorre, se ela for ligada numa
tensão de 220V: a corrente elétrica que circulará
na lâmpada será quase o dobro, pois a corrente (I)
= tensão (V)yresistência (R). Calculando: I = 220V
y121: = 1,8A. Portanto, a potência P que será
dissipada = tensão V x corrente I, que resulta em
220V x 1,8A = 396W, é aproximadamente quatro
vezes a potência especificada na lâmpada (100W).
Essa dissipação faz com que o filamento atinja a
temperatura de fusão, derretendo o metal.

92. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
90
Esse aumento da potência dissipada pode ser
melhor compreendida, compondo as duas
equações até agora utilizadas: V = R x I e P = V
x I. Substituindo o valor da tensão V = R x I na
equação da potência P = V x I, temos:
P = R x I
2
Essa equação mostra que a potência dissipada
varia com o quadrado da corrente elétrica.
Quando a corrente dobra, a potência dissipada
quadruplica e quando a corrente fica três vezes
maior, a potência fica nove vezes maior.
Desenvolvendo competências
Funcionamento inadequado de uma lâmpada
O que ocorre, se você conectar uma lâmpada que funciona em 220V em uma tensão 110V?
(Explique, comparando sua resposta com a da atividade 10, parte d).
13
Agora você já é capaz de entender bem melhor
por que os aparelhos elétricos devem ser
utilizados de acordo com suas especificações, de
explicar as conseqüências da utilização
inadequada dos mesmos e, ainda, de relacionar, na
prática, grandezas elétricas como potência, tensão,
corrente e resistência em problemas de seu
cotidiano, cheio de equipamentos que funcionam
à base de eletricidade.
A IMPORTÂNCIA DAS INFORMAÇÕES
TÉCNICAS E CIENTÍFICAS
Para que servem os manuais que acompanham os
aparelhos elétricos?
As informações impressas no aparelho, como a
potência, a voltagem, a freqüência etc, informam
as condições de funcionamento do mesmo.
Entretanto, quando conectamos um novo aparelho
na rede elétrica, a condição do sistema elétrico
fica alterada pelo fato de se acrescentar a ele a
exigência de uma nova cota de energia e,
conseqüentemente, de corrente elétrica.
Não podemos conectar novos aparelhos na rede
elétrica sem o cuidado de verificar se a rede
“comporta” esses aumentos. As condições de
instalação do aparelho e as precauções em seus
usos são normalmente tratados em Manuais de
Instruções.
As duas precauções apresentadas abaixo, para o
uso adequado de uma televisão, foram retirados
de um Manual de Instruções.

93. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
91
Desenvolvendo competências
Compreendendo informações de
manuais
Leia o texto (enunciado de uma questão -
ENEM 2001):
A figura mostra o tubo de imagens dos
aparelhos de televisão usado para produzir
as imagens sobre a tela. Os elétrons do
feixe emitido pelo canhão eletrônico são
acelerados por uma tensão de milhares de
volts e passam por um espaço entre
bobinas, onde são defletidos por campos
magnéticos variáveis, de forma a fazerem a
varredura da tela.
14
Esse enunciado descreve sucintamente
como funciona um tubo de televisão.
Explique de onde vem o perigo das
descargas de alta tensão. E por que
aparece mancha na tela do televisor.
Você já consultou algum manual de instalação de
aparelho elétrico? Que tipos de informações
normalmente eles apresentam?
Procure um manual em sua casa ou peça
emprestado a um amigo, de um aparelho de alta
potência como chuveiro, aquecedor, lavadora com
água aquecida ou forno elétrico. Verifique o tipo
de informações que ele apresenta. Com certeza, no
item instalação, ele tratará das condições da rede
elétrica.
Vejamos um exemplo desse tipo de cuidado:
Por que não podemos aproximar objetos
imantados da televisão? O mesmo cuidado deve
ser tomado com o monitor de microcomputador,
fitas magnéticas de vídeo e áudio e cartões
magnéticos em geral. Nos dois últimos casos, a
explicação é simples, pois o campo magnético do
objeto externo pode desmagnetizar as gravações.
Para entender os casos da televisão e do monitor,
faça o exercício que segue.
INSTALAÇÃO
O aparelho deve ser ligado em circuito exclusivo
(circuito que parte do quadro de distribuição e alimenta diretamente a tomada).
Bitolas de fios X distância ao quadro de distribuição.
1,5mm
2
2,5mm
2
4,0mm
2
6,0mm
2
10,0mm
2
120V até 5m 5 a 8m 8 a 13m 13 a 20m 20 a 34m
220V até 19m 19 a 31m 31 a 50m 50 a 75m 75 a 125m

94. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
92
Por que o aparelho deve ser ligado num circuito
exclusivo? Por que essa tabela indica que, quanto
mais distante está o aparelho do quadro de
distribuição, maior deve ser o diâmetro do fio do
circuito?
Numa instalação elétrica, os fios de ligação são de
cobre e também apresentam resistência à
condução de eletricidade. Quanto mais longo o
fio, maior é a resistência para a passagem da
corrente. Os valores da tabela acima indicam que
o aumento do comprimento deve ser compensado
com o aumento do diâmetro do fio, para que a
resistência permaneça, aproximadamente, a
mesma.
A resistência dos fios de cobre utilizados nas
ligações elétricas residenciais é bem menor do
que a das resistências dos aparelhos elétricos,
onde há fios de cobre muito finos e outros
dispositivos de alta resistência. Uma lâmpada de
60W/110V tem resistência de 202: e um ferro
de passar roupa de 1000W/110V tem 12:. Por
outro lado, um metro de fio de cobre de ligação
elétrica de diâmetro 2,5mm
2
tem resistência
de 0,0068:; no de 10mm
2
, a resistência é de
0,0017:. Assim, o fio de cobre de ligação tem
resistência aproximadamente 10 mil vezes menor
do que a grande maioria dos aparelhos elétricos.
Embora a resistência do fio de cobre seja muito
pequena, a potência que ele dissipa depende da
corrente que nele se instala. A potência dissipada
num fio de 10 m de comprimento e espessura
2,5mm
2
, quando por ele percorre uma corrente de
10A, é da ordem de 7W. Se a corrente é de 40A,
qual é a potência dissipada? Será 16 vezes maior,
pois a potência varia com o quadrado da corrente,
ou seja, será 112W. Nesse caso, com certeza, o fio
ficará aquecido e poderá ser a origem de um
incêndio.
Se esse fio for trocado por um equivalente de
espessura 10mm
2
, a potência dissipada nesse novo
fio será 4 vezes menor, pois P = R x I
2
e R é 4
vezes menor.
Além do perigo do aquecimento dos fios, o uso de
fios inadequados leva a uma perda maior de
energia. Qualquer que seja a espessura do fio,
sempre ocorrerá perda de energia nos fios de
instalação elétrica devido ao aquecimento.
Vejamos qual o montante aproximado dessa
perda.
Desenvolvendo competências
Estimando a energia perdida
Estime quanto é a perda de energia elétrica nos fios de instalação de sua casa. Para isso
estime:
• A quantidade de metros de fio que tem a rede elétrica — não esqueça que sempre temos
dois fios. É da ordem de 20m, 40m, 60 m, 80m, 100m?
• O diâmetro médio dos fios (se utilizar 2,5mm
2
é razoável?).
• A corrente média que se estabelece nos fios (10A é razoável?) e tempo médio em que essa
corrente circula (10 horas por dia é razoável?).
• E, finalmente, a potência dissipada em 30 dias (um mês).
15

95. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
93
Os fios mais grossos custam mais. Por exemplo,
o fio de 10mm
2
custa aproximadamente 5 vezes
mais que o fio 2,5mm
2
. Devido, também, a isso
e à facilidade de manipulação, os circuitos que
alimentam aparelhos de baixa potência como
lâmpadas, televisão etc são feitos de fio mais
fino (normalmente de 1,5 e 2,5mm
2
). E as de alta
potência como chuveiro, microondas, aquecedor,
etc, com fios mais grossos (normalmente de 6,0
ou 10,0mm
2
).
Vejamos algumas outras recomendações que
constam nos manuais de aparelhos de alta
potência:
• Não utilize, em hipótese alguma, extensões elétricas, pinos T, benjamins ou similares, para
ligação de outros aparelhos na mesma tomada de força. Isso poderá ocasionar sobrecargas na
instalação elétrica.
• É necessária a utilização de disjuntores térmicos para a proteção do circuito elétrico. Os disjuntores
sempre devem ser instalados nas “fases” da tomada. Para tensão de 120V, disjuntor de 20A.
Para tensão de 220V, disjuntor de 10A (utilize um disjuntor por fase).
• O fio terra de seu aparelho deve ser conectado a um cabo terra eficiente, evitando riscos
pessoais. Não devem ser ligados ao fio neutro da rede.
Por que não devemos ligar outros aparelhos na
mesma tomada de eletricidade? Por que devemos
instalar disjuntores exclusivos nos fios “fase”? Ou,
ainda, a razão de não utilizar o fio neutro da rede
como fio terra é a mesma do fio terra na torneira?
O primeiro cuidado já é bastante fácil de ser
explicado. Cada aparelho que você conecta
através do benjamim aumenta a corrente que se
estabelece no fio de alimentação. Se os aparelhos
são de alta potência, apenas dois já devem
sobrecarregar o sistema.
O segundo é para permitir que o disjuntor “caia”
antes de estabelecer corrente excessiva no interior
do aparelho. Não adianta cortar a corrente depois
de ter avariado o aparelho.
16
Desenvolvendo competências
O perigo de um disjuntor no fio neutro
Imagine a seguinte situação: na instalação de um aquecedor de 120V, há um disjuntor no
fio fase que está acionado e um disjuntor no fio neutro que, por alguma razão, está
desligado. Se você ligar o aparelho, ele funciona? Qual o perigo de se instalar um disjuntor
no fio neutro?
O terceiro cuidado de não usar o neutro da rede
como terra está também relacionado à variação da
tensão. A tensão é uma diferença de potencial
eletrostática estabelecida entre o fio fase e o fio
neutro da rede (110V significa uma tensão de 110
volts a partir do fio neutro considerado zero volt).
Se você conectar o fio terra no neutro da rede, ele
fica acrescido da carga eletrostática do aparelho e
pode variar a diferença de potencial na tomada.
Recentemente, com a questão da falta de energia
elétrica no Brasil, os meios de comunicação, como
os jornais escritos e televisivos, destacaram vários
cuidados operacionais no uso dos refrigeradores,
com o objetivo de reduzir o consumo de energia,
pois a geladeira, além de ser indispensável, é um
eletrodoméstico que consome muita energia:
quase 25% do consumo mensal de energia de uma
residência. Você sabe que cuidados são esses?

96. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
94
17
Desenvolvendo competências
Cuidados no uso da geladeira
Leia o texto (enunciado de uma questão do ENEM/2001):
“A refrigeração e o congelamento de alimentos são responsáveis por uma parte
significativa do consumo de energia elétrica numa residência típica.”
Para diminuir as perdas térmicas de uma geladeira, podem ser tomados alguns cuidados
operacionais:
I. Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que
ocorra a circulação do ar frio para baixo e do quente para cima.
II. Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, para que o
aumento da massa de gelo aumente a troca de calor no congelador.
III.Limpar o radiador (“grade” na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e a
poeira que nele se depositam não reduzam a transferência de calor para o ambiente.”
Quais dos cuidados descritos na questão devem estar contidos no manual de uma geladeira
comum? Todos estão corretos?
Com o auxílio de alguns exemplos, procuramos
mostrar a importância da leitura dos manuais de
instruções de aparelhos elétricos. Para
resolvermos vários problemas de instalação e de
uso adequado, foram necessários conhecimentos
científicos e técnicos básicos.
A necessidade do entendimento das informações
veiculadas nos produtos, para o seu uso e
AS DUAS FACES DA TECNOLOGIA
A RUA DIFERENTE
Na minha rua estão cortando árvores
botando trilhos
construindo casas.
Minha rua acordou mudada.
Os vizinhos não se conformam.
Eles não sabem que a vida
tem dessas exigências brutas.
Só minha filha goza o espetáculo
e se diverte com os andaimes,
a luz da solda autôgena
e o cimento escorrendo nas fôrmas.
ANDRADE, Carlos Drummond de. Sentimento do mundo. 9. ed. Rio
de Janeiro: Record, 2000. p. 28.
aquisição corretos, não é particularidade dos
aparelhos elétricos. No caso dos remédios, é
necessário ler a bula e entender os seus usos. Na
compra de alimentos, é preciso ler a sua
composição, o período de validade e a sua forma
de conservação. A aprendizagem dessas
informações especificadas nos produtos também é
parte da formação plena de um consumidor.

97. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
95
Do que trata esse poema publicado em 1930? O
poeta fala da expansão urbana, da chegada dos
bondes como meio de transporte coletivo e do
significado dessa transformação para duas
gerações. Para os mais velhos como um mal
necessário, não assimilável e que embrutece o
homem. E para os jovens, as novas tecnologias,
como andaime, solda e cimento, já fazem parte de
seu mundo.
Você é capaz de imaginar como as pessoas da
cidade se deslocavam para seus locais de
trabalho, antes da chegada dos bondes? Depois do
bonde, quais foram os meios de transporte mais
utilizados para o deslocamento de trabalhadores?
Quais foram os desenvolvimentos científico-
tecnológicos que permitiram tais mudanças?
A invenção do motor a vapor foi o grande passo
no desenvolvimento dos meios de transporte. Ele
veio substituir a força animal no transporte
terrestre e a força do homem e do vento nos
transportes marítimos.
A evolução dos motores, desde o primeiro a vapor
até os mais atuais, como o motor a gasolina nos
carros, a diesel (em transportes mais pesados
como ônibus, caminhões e navios), a eletricidade
em trens e metrôs e o motor a jato nos aviões, foi
uma das bases das grandes mudanças ocorridas
nas formas de organização da sociedade.
As mudanças nos meios de transporte ocorreram
no sentido de se deslocar, mais rapidamente e
mais eficientemente, uma quantidade maior de
pessoas ou coisas. Para sentir o significado dessas
mudanças nos meios de transporte, faça
estimativas de valores no exercício que se segue.
18
Desenvolvendo competências
Estimando os avanços nos meios de transporte
Faça as seguintes estimativas:
a) velocidade de um animal de carga, de um ônibus e de um avião;
b) número de pessoas que podem ser transportadas por um carro, um ônibus e um avião;
c) toneladas de carga que podem ser transportadas numa canoa, numa traineira e num
cargueiro.
Há cinqüenta anos, um cidadão comum não
imaginaria a possibilidade de conhecer um país da
Europa fazendo uma viagem de aproximadamente
15 horas de avião. Nem imaginaria os grandes
navios transportando, de um país para outro,
toneladas e toneladas de petróleo, de cereais ou
de carne em enormes conteineres, de produtos
tecnológicos de locomoção como carros,
caminhões e tratores, de produtos de cultura como
livros, obras de arte e instrumentos musicais.
Mas será que carros, navios e aviões são
utilizados apenas para esses fins? A grande
maioria das pesquisas que possibilitaram esse avanço nos transportes tem base na tecnologia bélica. A cada conflito são testados novos
materiais, novos equipamentos, novos aviões,
novas bombas cada vez mais destruidoras. Alguns
exemplos atuais são os aviões invisíveis aos
radares, os mísseis nucleares teleguiados, as armas
biológicas e químicas.
Um outro lado do avanço tecnológico dos meios
de transporte de nosso cotidiano é destacado por
um filósofo da ciência:

98. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
96
... O automóvel aumentou a mobilidade
individual e, portanto, a liberdade pessoal.
Mas, além de colher seu pesado tributo em
mortes por acidentes de trânsito, foi causa
primordial de caótico alastramento suburbano,
decadência dos centros urbanos e poluição
atmosférica.
KNELLER, G.F. A ciência como atividade humana. Tradução de Antônio José de
Souza. Rio de Janeiro: Zahar; São Paulo: EDUSP, c1980. Tradução de: Science as
a human endeavor.
A falta de planejamento viário, o não incentivo ao
transporte coletivo, a fabricação desenfreada
acompanhada de propaganda que mostra o carro
19
Desenvolvendo competências
Disco de vinil e CD
Pergunte para alguém com mais de 30 anos, como eram os antigos discos de vinil. Faça
uma comparação entre esse disco e um CD (disco compacto ou compact disc em inglês) em
relação ao seu tamanho, peso, conservação, comodidade no uso e número de músicas que
cabem em cada um.
Quem trabalha num escritório com certeza realiza
suas atividades com ajuda de computador,
internet, fax, scanner, impressoras de mesa, central
telefônica etc. Hoje em dia, é até mesmo difícil
imaginar como muitos trabalhos possam ser feitos
sem esses equipamentos.
Se todo esse aparato tecnológico que temos hoje
trouxe eficiência, rapidez e conforto na realização
das tarefas, trouxe, também, conseqüências para o
trabalhador, como o aumento de desemprego, a
exigência de novos conhecimentos e competências
e o aumento de doenças antes quase inexistentes
na medicina do trabalho: como a LER (tendinite:
lesão por esforço repetitivo), que deixa um grande
número de trabalhadores com seqüelas muitas
vezes irreversíveis.
Na base de todo esse avanço tecnológico atual,
está a invenção e o uso do computador. Ele é uma
máquina que transforma as informações em
códigos (em números) e os armazena em espaços
infinitamente pequenos. Ele transporta ou envia
informações também através desses códigos
como um objeto de desejo, tornaram o deslocamento de pessoas nas grandes cidades
como São Paulo, Rio de Janeiro, Salvador, Recife
quase que inviável.
Se hoje os aviões mais rápidos transportam
pessoas e cargas a velocidade de 1.000km/h, o
transporte de informações via antena (televisão,
telefone, Internet, fax, etc) se realiza com a
velocidade da luz (300.000 km/s), através de
ondas eletromagnéticas apoiadas por sistemas de
cabos de fibras óticas, de satélites artificiais e
antenas de recepção e retransmissão. Se uma carta
via aérea demora uma semana para chegar ao seu
destino, via Internet demora apenas alguns
segundos.
Se os cargueiros transportam milhares de
toneladas de conhecimentos impressos, os
computadores associados à internet armazenam,
compactam e transportam quantidade
inimaginável de informações. A velocidade com
que a humanidade está aumentando seu
conhecimento é surpreendente. Alguns
especialistas chegam a afirmar que esse
crescimento dobra a cada quatro anos. E, ainda,
que esse ritmo deve aumentar.

99. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
97
numéricos. Essa forma de transformar sinais em
conjuntos de números é a base da rapidez e da
qualidade de processamento.
Através de um computador utilizamos a Internet.
Ela é uma rede capaz de interligar todos os
computadores do mundo, sendo a maior teia e o
maior reservatório eletrônico de informações do
mundo.
Retomando a música de Gil, “Pela Internet”, os
termos da informática que ali comparecem
significam: Web site = servidor de Word Wide
Web (www), a área da Internet que abriga
documentos em formato de hiper mídia; home
page = página central de um web site; gigabytes =
cerca de um bilhão de bytes; Byte = unidade
básica de informação usada em computação
(equivalente a 8 bits).
Muitas pessoas chamam a Internet de
“ciberespaço”, pois consideram que ela propicia
uma forma diferente de viver, uma experiência
virtual, paralela à real. Em frações de tempo você
pode estar em outro país, conversando com
pessoas em outras línguas, obtendo informações
de um banco de dados de um laboratório de
pesquisa dos Estados Unidos ou visitando os
museus mais famosos da Europa.
Mas também, em frações de segundos, é possível
conectar informações incorretas, antiéticas e
muitas vezes criminosas. Nessa imensidão de
informações que a Internet coloca à nossa
disposição, precisamos urgentemente aprender a
discriminar fontes de informação, achando
critérios para identificar aquelas confiáveis. Um
desses critérios é identificar a origem da fonte:
instituição a que pertence, outras informações já
veiculadas da mesma fonte e citações em outras
fontes.
20
Desenvolvendo competências
Uso social da tecnologia
Uma recente pesquisa do IBGE indicou que o consumo de microcomputador se equiparou
ao de fogão a gás, ficando à frente de eletrodomésticos como a geladeira. Isso significa que
todo o brasileiro que tem fogão também tem computador?
O uso do microcomputador também está na base
da nova relação de trabalho que está se
estabelecendo: a terceirização da mão-de-obra. Os
trabalhadores registrados nas empresas estão
sendo substituídos por profissionais autônomos e
independentes, que vendem seus serviços aos
interessados, muitas vezes à própria empresa em
que trabalhavam. Muitos ficam em casa ou em
pequenos escritórios, conhecidos como escritórios
virtuais, mandando os resultados das tarefas, via
fax ou via computador.
Uma outra invenção que veio contribuir para essa
nova relação de trabalho é o telefone celular. A
palavra celular vem da maneira como são feitas as
transmissões de sinais, por meio de antenas que
varrem regiões divididas em células. É inegável
que o telefone celular aumentou a mobilidade das
pessoas, em particular do trabalhador autônomo,
que pode ser localizado ou entrar em contato com
a empresa contratante em qualquer momento.
O caso mais recente do uso de telefone celular por
líderes criminosos em presídios revela mais uma
vez que uma invenção pode ser usada tanto para
fins que contribuem para a melhoria da qualidade
de vida das pessoas como para atividades
criminosas.
Todas essas transformações de nossa sociedade
contemporânea, seja nas relações de trabalho, seja
nas relações humanas, seja nos valores morais e
éticos, têm a contribuição dos conhecimentos
técnico-científico desenvolvidos na área da
microeletrônica, base dos atuais avanços das
tecnologias de informação e comunicação.

100. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
98
ALGUMAS PISTAS NA AQUISIÇÃO DE
PRODUTOS
O racionamento de energia elétrica obrigou a
grande maioria dos brasileiros a pensar sobre
assuntos ligados a energia. Assuntos esses que,
numa situação de normalidade, transcorreriam de
forma desapercebida.
Começamos a tomar consciência da quantidade de
energia que consumimos, da quantidade que
desperdiçamos, dos impactos ambientais das
diferentes formas de produção de energia, do
funcionamento de usinas geradoras de
eletricidade.
Aprendemos a estimar o consumo de energia
mensal de nossa casa através da leitura da
potência de cada aparelho elétrico, a encontrar
alternativas para alcançar a cota de racionamento
e até a fazer trocas de aparelhos antigos por
outros mais econômicos. Alguém deixou de trocar
as lâmpadas incandescentes pelas fluorescentes
compactas, também conhecidas como lâmpadas
eletrônicas? Será que realmente houve uma
economia de energia em quantidade significativa
nessa troca? E, em termos de custo, quanto
economizamos?
21
A figura ao lado mostra as informações
contidas na embalagem de uma lâmpada
fluorescente compacta de 11W.
Verifique se as informações da
embalagem estão corretas.
No período de racionamento aprendemos também
que não devemos tomar banhos muito demorados,
abrir a geladeira sem necessidade, deixar ligadas
as luzes sem uso, ligar a televisão apenas para
ouvir o som, e que devemos desligar o rádio e a
luminária ao dormir. O racionamento de energia
fez você mudar alguns de seus hábitos? E de sua
família?
Tudo isso mudou a nossa maneira de nos
relacionarmos com a energia. Começamos a
enxergar a energia elétrica de outra maneira.
Hoje, damos um outro valor a ela. Isso significa
que adquirimos uma nova cultura.
Embora o racionamento tenha chegado ao fim,
aprendemos que não devemos desperdiçar
energia. A primeira razão para economizar
energia, além da despesa inútil, está na questão do
meio ambiente. A construção de novas usinas
termelétricas ou hidrelétricas para produzir mais
energia traz sérios problemas ao meio ambiente. E
Desenvolvendo competências
Troca de lâmpadas: determinando as economias
Para obter a mesma luminosidade, uma lâmpada incandescente pode ser substituída por
uma fluorescente compacta de menor potência. A equivalência entre elas é apresentada na
tabela acima.
incandescente 45W 60W 75W 100W 125W
fluorescente
compacta
9W 11W 15W 20W 25W

101. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
99
Desenvolvendo competências
Equipamentos mais econômicos compensam?
Em uma simulação o Idec (Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor), comparou o
consumo mensal de duas famílias: uma que usa equipamentos mais econômicos (família
A) e a outra os menos econômicos (família B), apresentando a seguinte tabela:
a) Quanto de energia a família B gasta por mês a mais do que a família A?
b) Qual é o aparelho que contribui mais no total de energia economizada?
c) Qual é o aparelho que proporcionalmente ao seu consumo ficou mais econômico?
aparelhos elétricos estimativa média família A família B
uso/mês uso/dia (kWh) (kWh)
aspirador de pó (1,2l) 30 dias 20 min. 8,0 13,0
cafeteira (12 xic.) 30 dias 1 h 15,0 36,0
chuveiro* 30 dias 32 min. 73,6 145,8
microondas (27l) 30 dias 20 min. 8,0 17,0
ferro elétrico 12 dias 1 h 12,0 14,4
geladeira (1 porta)* 30 dias 24 h 26,6 30,2
lâmpadas* 30 dias 5 h 3,0 15,0
lavadora de roupa (5Kg) 12 dias 1 ciclo 2,0 3,1
TV (20’) 30 dias 5 h 7,7 12,9
a segunda é a conta do fim do mês, que tem
aumentado - e a estimativa de aumento para o ano
de 2003 é de 20%.
Uma forma de economizar energia é escolher
aparelho elétrico que tenha maior eficiência
energética, ou seja, maior rendimento com menor
consumo de energia. Se você for comprar uma
geladeira, por onde começaria a pesquisar?
Na hora da compra, preste atenção aos rótulos dos
produtos. Existem dois tipos de identificação que
indicam aparelhos econômicos: um é o certificado
do Instituto Nacional de Metrologia,
Normalização e Qualidade Industrial (Inmetro),
que é encontrado nos aparelhos testados por essa
instituição. Um outro certificado é o selo de
Economia de Energia, uma iniciativa do Programa
de Combate ao Desperdício de Energia Elétrica
(Procel). Desde 1993, esse programa premia
anualmente os equipamentos elétricos mais
eficientes em suas categorias.
Somente alguns aparelhos certificados pelo
Inmetro exibem a qualificação. São eles:
refrigerador, freezer, motor elétrico, coletor solar
e aqueles que são encontrados no mercado com a
etiqueta “Este produto consome menos energia”.
22
(*) aparelho com selo Procel
Fonte: IDEC, Revista Consumidor S.A., n.

64, p.18, abr./mai., 2002.

102. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
100
23
Desenvolvendo competências
Consumo de produtos fora de padrão
Lâmpadas incandescentes são normalmente projetadas para trabalhar com a tensão da rede
elétrica em que serão ligadas. Em 1997, contudo, lâmpadas projetadas para funcionar com
127V foram retiradas do mercado e, em seu lugar, colocaram-se lâmpadas concebidas para uma
tensão de 120V. Segundo dados recentes, essa substituição representou uma mudança
significativa no consumo de energia elétrica para cerca de 80 milhões de brasileiros que residem
nas regiões em que a tensão da rede é de 127V.
A tabela abaixo apresenta algumas características de duas lâmpadas de 60W, projetadas
respectivamente para 127V (antiga) e 120V (nova), quando ambas encontram-se ligadas numa
rede de 127V.
Se você utilizar uma lâmpada projetada para 120V em sua casa, cuja tensão da rede é
127V, o que ocorrerá com a potência dissipada, intensidade da luz e durabilidade dessa
lâmpada?
Na compra de um aparelho elétrico, além da
eficiência energética e da economia no custo,
devemos levar em conta outros parâmetros.
Vejamos um deles, analisando a situação descrita
no enunciado de uma questão do ENEM/99.
Muitos consumidores devem ter notado que essas
lâmpadas queimam mais rapidamente. Atualmente,
elas ainda podem ser encontradas no mercado, a
preços reduzidos, mas devemos deixar de comprá-
las, pois produto fabricado fora do padrão, com o
intuito de vender mais, significa falta de ética na
relação com o consumidor.
Um outro produto cuja rotulagem indica
economia de custo são os remédios genéricos.
O baixo preço desses remédios está no fato de os
fabricantes desses produtos não precisarem
investir na pesquisa de desenvolvimento do
medicamento e nem na propaganda, como faz o
fabricante de marca. Muitas vezes, o preço de um
genérico chega a ser três vezes menor.
lâmpada (projeto original) tensão da potência medida luminosidade vida útil
rede elétrica (watt) medida (lúmens) média (horas)
60W – 127V 127V 60 750 1000
60W – 120V 127V 65 920 452

103. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
101
Esses remédios genéricos foram submetidos a
testes que confirmaram que eles são absorvidos
pelo organismo do mesmo modo que os originais,
ou seja, os remédios de marca.
A apresentação do produto difere de outros
remédios porque que ele não tem marca. Na
embalagem, aparece o símbolo G em uma faixa
amarela e o nome do princípio ativo do produto.
Se precisar comprar um remédio, por
recomendação médica, o que você deve fazer?
Peça sempre ao seu médico que prescreva o
remédio pelo nome genérico. Se ainda não existir
uma versão genérica desse medicamento no
mercado, peça a ele algumas alternativas de
marcas com o mesmo princípio ativo. Faça um
levantamento de preços das marcas e verifique se
o médico pode receitar um similar mais barato e
igualmente confiável.
24
Desenvolvendo competências
Remédios proibidos
A substância analgésica dipirona foi proibida nos EUA há mais de trinta anos, após
estudos que revelaram que seu uso poderia ocasionar uma doença fatal caracterizada pela
redução de glóbulos brancos no sangue. Em alguns países, o seu uso é apenas hospitalar ou
sob prescrição médica. Entretanto, ela é a base dos analgésicos mais vendidos no Brasil e
comercializados de forma irrestrita.
Veja se os analgésicos que sua família utiliza regularmente são a base de dipirona. Em
caso positivo, com a informação do texto acima, que atitudes você consideraria corretas?
I. Mudar de analgésico, procurando um outro remédio independente dos efeitos colaterais.
II. Procurar um médico e solicitar acompanhamento de seu uso.
III. Mobilizar-se coletivamente para que remédios contendo dipirona sejam vendidos sob
prescrição médica.
IV. Continuar utilizando até que eles sejam proibidos.
Preste atenção em quem fabrica os produtos que
você vai adquirir. Procure não comprar de
empresas antiéticas, como as que exploram o
trabalho infantil, não honram seus contratos, não
promovem melhoramentos na comunidade, não
respeitam seus funcionários e seus direitos, não
respeitam a preservação do meio ambiente nos
processos de produção não têm respeito ao
consumidor. Por exemplo, veja a entrevista de um
consumidor na atividade que segue.

104. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
102
25
Desenvolvendo competências
O poder do consumidor
Trechos da entrevista de um consumidor que toma conhecimento, através de um noticiário
de um jornal, da diminuição da quantidade do produto. Nesse caso, um papel higiênico
que, reduziu o rolo em 10 metros, sem indicação clara dessa mudança e mantendo o
mesmo preço da mercadoria.
“Eu havia notado um aumento de consumo inexplicável desde que adotei o modelo .....,
mas não entendia o motivo. Senti lesado, pois apesar de a metragem estar descrita na
embalagem, o tamanho dos pacotes é igual, o que pode induzir o consumidor a erro e me
leva a acreditar em má-fé, ...”
A falta de resposta ao envio de um e-mail à Empresa fabricante, pedindo explicações, fez
com que esse consumidor boicotasse os produtos dessa empresa. Por coincidência, ele conta
que tinha ações dessa empresa e resolveu vendê-las e termina a entrevista com a frase: “o
consumidor tem esse poder nas mãos. Quem não trabalha direito está fora do mercado. No
meu caso, eu prefiro comprar do concorrente.”
O título desse artigo, publicado na revista Consumidor S.A., abril-maio 2002, é: O PODER
DO CONSUMIDOR. Explique qual é esse poder.
O texto do artigo ainda revela que as áreas
reflorestadas por essa empresa têm certificados do
Conselho Brasileiro de Manejo Florestal, o que
significa que ela contribui para o
desenvolvimento sustentável das florestas
brasileiras. Entretanto, embora essa atitude seja
positiva, a empresa falhou no relacionamento
ético com seus consumidores e, portanto, não
pode ser considerada socialmente responsável.
O consumidor do relato acima, entendendo do
ocorrido, tomou inicialmente a atitude de solicitar
explicações ao fabricante. Entretanto, sem a
resposta, ele resolve não mais adquirir produtos
dessa empresa. Que outras atitudes ele poderia ter
tomado? Quando um consumidor é lesado, que
caminhos ele tem para exigir seus direitos?
Para defender-se dos abusos que podem ter
ocorrido na compra de algum produto ou contrato
de um serviço, o primeiro passo do consumidor é
informar-se de seus direitos consultando o Código
de Defesa do Consumidor, que detalha quais são
os seus direitos nas relações de consumo. Poderá,
também, iniciar o processo procurando orientação
no Procon de sua cidade ou recorrendo a uma
organização não governamental como o IDEC
(Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor) e
outras associações civis existentes em vários
Estados ou municípios, como a Comissão de
Defesa do Consumidor, da OAB, em São Paulo.
Conhecer os direitos e buscá-los na defesa do
consumidor, seja de forma individual ou coletiva,
são ações necessárias para regular as relações
entre consumidor, comerciante e fabricante,
elementos essenciais do exercício da cidadania.

105. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
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Conferindo seu conhecimento
— Virar o disco, diferentemente do CD, nos discos de vinil as músicas eram gravadas nas duas faces. Virar o
disco significa mudar de conversa.
— Fora de estação, significa fora de sintonia. Não está ocorrendo a compreensão do tema.
— Discar o número, vem do aparelho telefônico utilizado até a década de 90, no qual os números correspondiam
às posições de um disco. Atualmente está sendo substituído por “teclar o número”.
— Trabalhar sob pressão, vem das máquinas térmicas que produzem trabalho devido à alta pressão.
Resposta individual
I – Brasil; II – USA e III – Itália
O balde de cor vermelha será melhor, pois a luz vermelha dispersa menos.
Bandeira branca = trégua/paz; rosa vermelha = conquista, paixão;
Vestimentas: da noiva = branco, do noivo = preto; de juizes = preto;
Resposta individual
Calor e temperatura: a frase “ hoje o calor está insuportável” está incorreta na linguagem científica. Calor é
energia em trânsito e temperatura é medida de estado térmico. Do ponto de vista da ciência seria: “hoje a
temperatura está insuportável”.
Resposta no texto do capítulo.
Utilizando a relação corrente = potência y tensão, encontramos os valores exemplificados na tabela da atividade 6.
1a) e b) O circuito não pode ter descontinuidade. Veja o caminho no interior da lâmpada e no circuito externo à
lâmpada.
c) Sim. c1) A interrupção de uma lâmpada não modifica o funcionamento da outra.
d) Não. O brilho das duas lâmpadas diminui para quase a metade. Isso porque a tensão (capacidade de
proporcionar energia) da pilha fica dividida para as duas lâmpadas.
d1) Se desconectar uma lâmpada, o circuito perde a continuidade. Ela fica interrompida e a outra lâmpada não
acende.
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9
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Eletrodoméstico/ Potência TensãoFreqüência Corrente
equipamento (W) (V) (Hz) (A)
lâmpada 100 127 — 0,79
ferro de passar 1200 120 — 10
televisão - 20’ 80 110-220 60 0,73-0,36
microondas 1150 120 60 9,6
chuveiro 4400 220 20
liqüidificador 270 115 5 0-60 2,3

106. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
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17
Resposta no texto do capítulo
Para determinar a resistência das lâmpadas, é necessário primeiro calcular a corrente que cada uma estabelece,
utilizando a relação y corrente (A) = potência (W) y tensão (V). Veja os valores das correntes no quadro abaixo.
Depois, calculam-se os valores das resistências utilizando a relação: resistência (:) = tensão (V) y corrente (A).
Os valores estão na tabela.
Como vimos na atividade 10, parte d, uma lâmpada conectada em tensão mais baixa não funciona adequadamente.
A lâmpada brilhará bem mais fracamente e dependendo da tensão, ela não acenderá. Nessa situação de ligação do
aparelho em tensão mais baixa, cuidados maiores devem ser tomados com aparelhos que têm motor (que transforma
energia elétrica em energia de movimento), pois o funcionamento inadequado pode prejudicar o motor.
As descargas podem ser geradas pela alta tensão de aceleração dos elétrons. Uma “descarga de alta tensão” está
associada a uma corrente elétrica muito grande que, percorrendo o corpo ou parte do corpo de um ser vivo, destrói as
células, produzindo o que chamamos de choque elétrico. As manchas na tela surgem devido a desvio maior ou menor
dos feixes de elétrons, causados pelo campo magnético externo, como o de um imã ou de eletro-imã de motores.
Se a fiação for da ordem de 80 metros, a resistência total desse fio é R = 80x0,0068=0,54:
A potência que essa resistência dissipa é P=R x I
2
. Estimando a corrente média igual a 10A, temos:
P=0,54 x (10)
2
=54W. Assumindo que essa corrente se estabelece no fio durante 10 horas por dia, durante um
mês (30 dias), a energia dissipada pela fiação em um mês será: E
mês
= 54 x 10 x 30 = 16200Wh =16,2kWh.
Se o consumo de energia mensal for da ordem de 250kWh, a perda de energia nos fios será de aproximadamente
7% (16,2 y 250 = 0,65).
Quando o fio neutro da rede fica interrompido, a tensão da rede elétrica fica completamente aleatória, pois nessa
situação a diferença de potencial é entre a fase da rede e um neutro qualquer, normalmente algum ponto de
contato com o solo, que não é o potencial zero estabelecido no poste.
I e III estão corretos. II está incorreto, pois gelo é mal condutor de calor e assim dificulta a troca de calor no
congelador.
Estimativas:
a) das velocidades: animal = 5km/h, ônibus = 80km/h; avião = 500km/h.
b) número de pessoas que podem ser transportadas: carro = 4 ; ônibus = 40; avião = 400.
c) de quantidade material que pode ser transportada: canoa = 100kg; traineira = 500.000kg; cargueiro =
200.000.000kg.
Num disco de vinil, eram armazenadas aproximadamente 14 músicas, sete de cada lado, e o seu uso e
conservação exigiam enormes cuidados, pois eles riscavam facilmente. Um CD armazena aproximadamente 20
músicas, seu tamanho (área) é cerca de quatro vezes menor e o peso da ordem de 10 vezes menor comparado
com um disco vinil. Além de toda essa compactação, a qualidade da música de um CD é muito melhor devido
ao tipo de gravação. Num CD a música é codificada usando números compostos de dígitos 0 e 1 (códigos
binários). Num disco de vinil, a vibração do som é impressa como reentrâncias e saliências da superfície do
disco.
18
19
Potência
(W)
100
60
25
Voltagem
(V)
110 - 220
110 - 220
110 - 220
Corrente
(A)
0,91 - 0,45
0,54 - 0,27
0,23 - 0,11
Resistência
(:)
121 - 489
204 - 815
484 - 1903

107. Capítulo III — A tecnologia em nosso dia-a-dia
105
20
21
Claro que não! Muitas famílias têm vários computadores e a grande maioria não tem acesso a essa tecnologia.
Esse aumento no consumo de microcomputadores pode ser explicado pela expansão dos escritórios virtuais.
Economiza 80% de energia: pela tabela a potência da fluorescente compacta comparada com a incandescente é
de aproximadamente 20% (9y45=0,20; 11y60=0,18,etc), assim a economia é cerca de 80%.
Economiza 400kWh: a embalagem corresponde a uma lâmpada de 11W, assim a diferença na potência
consumida é de 60W - 11W=49W. Durante a vida útil será: 49W X 4 horas por dia X 30 dias X 12 meses X
5 anos = 352 kWh. Portanto a economia é um pouco menor.
Quanto à durabilidade de 5 anos, na prática isso não tem ocorrido. Muitas lâmpadas fluorescentes compactas
estão tendo durabilidade menor que as incandescentes.
Em termos de energia, há realmente economia, mas em termos de custo essas lâmpadas custam 10 vezes a mais e
a durabilidade informada é questionável.
a) Família B gasta 131,5kWh a mais, pois o consumo da Família A é de 155,9kWh e o da Família B é de
287,4kWh.
b) O chuveiro, pois é maior em valores absolutos: 145,8 - 73,6 = 72,2 kWh.
c) A lâmpada, pois a diferença porcentual é de 80% (15,0-3,0=12kWh, 12kWhy15kWh = 0,8, que é igual a
80%)
A lâmpada dissipará mais potência, o que significa que consumirá mais energia resultando em intensidade de luz
maior e durará menos do que a metade do tempo.
Serão consideradas corretas apenas as atitudes II e III.
Se a grande maioria das pessoas deixar de comprar produtos de empresas antiéticas, com certeza elas mudarão
suas atitudes em relação aos seus consumidores.
22
23
24
25

108. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
106
ORIENTAÇÃO FINAL
Para saber se você compreendeu bem o que está apresentado neste capítulo, verifique se está apto a
demonstrar que é capaz de:
• Utilizar terminologia científica adequada para descrever situações cotidianas apresentadas de
diferentes formas.
• Interpretar e dimensionar circuitos elétricos domésticos ou em outros ambientes, considerando
informações dadas sobre corrente, tensão, resistência e potência.
• Relacionar informações para compreender manuais de instalação e utilização de aparelhos ou sistemas
tecnológicos de uso comum.
• Comparar diferentes instrumentos e processos tecnológicos para identificar e analisar seu impacto no
trabalho e no consumo e sua relação com a qualidade de vida.
• Selecionar procedimentos, testes de controle ou outros parâmetros de qualidade de produtos, conforme
determinados argumentos ou explicações, tendo em vista a defesa do consumidor.

109. Jorge L. Narciso Jr.
ASSIM CAMINHA A HUMANIDADE
ASSOCIAR ALTERAÇÕES AMBIENTAIS A PROCESSOS
PRODUTIVOS
E SOCIAIS, E INSTRUMENTOS OU AÇÕES
CIENTÍFICO
-TECNOLÓGICOS À DEGRADAÇÃO
E
PRESERVAÇÃO DO AMBIENTE.
Capítulo IV

110. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
108
Capítulo IV
Assim caminha
a humanidade
SERÁ UM MAL NECESSÁRIO?
Você já parou alguma vez para pensar sobre os
tipos e a quantidade de matéria-prima que é usada
anualmente para produzir tudo aquilo que
consumimos? Alimentos, bebidas, edifícios, papel,
papelão, roupas, calçados, embalagens, alumínio,
plástico, fios elétricos, objetos de adorno, pilhas,
baterias, fornos de microondas, computadores,
telefones celulares e tantas outras coisas. De onde
vem toda essa matéria-prima? Se você respondeu:
da natureza, acertou.
A atmosfera, camada de gases que envolvem o
planeta, a hidrosfera, água e substâncias
dissolvidas nela, mar, rios; a litosfera, solo e sub-
solo e a biosfera, os seres vivos, são nossas fontes
de matérias-primas, são os recursos naturais.
Em outras palavras, tudo que consumimos e
usamos é, direta ou indiretamente, obtido da
natureza. Isso significa dizer que quanto mais as
sociedades crescem (aumento populacional) e se
desenvolvem, mais recursos minerais, vegetais e
animais precisam ser extraídos da natureza para
poder atender a esse aumento de demanda.
Alguns desses recursos são renováveis, ou seja,
são ou podem ser constantemente produzidos,
como os alimentos e a água, por exemplo. Outros
não – é o caso do petróleo, do gás de cozinha
(GLP), dos metais, entre outros, que existem em
quantidades limitadas no nosso planeta.
Contudo, independentemente de serem renováveis
ou não, para obter esses recursos, muitas vezes,
acabam-se provocando alterações prejudiciais aos
ambientes naturais, como no caso da produção de
papel e do alumínio que iremos analisar mais
adiante.
Desenvolvendo competências
Reflita e responda:
Será que precisa ser assim – quanto mais a sociedade cresce e se desenvolve mais a
natureza precisa ser explorada e os ambientes destruídos, ou existem outras alternativas?
A destruição do meio ambiente é um mal necessário para promover o desenvolvimento das
sociedades? Quais as possíveis implicações da destruição dos ambientes para as sociedades
a curto, médio e longo prazo?
Será que os avanços científicos e tecnológicos ajudam a resolver ou aumentam os
problemas ambientais?
1
Essas e outras questões você irá estudar neste capítulo.

111. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
109
REFRIGERANTES E AVIÕES: O QUE
ELES TÊM EM COMUM?
O alumínio é o segundo metal mais leve
encontrado na natureza e o mais abundante na
crosta terrestre e é bastante útil em nossos dias,
sendo utilizado para fabricar desde embalagens
(latas de refrigerante e cerveja), janelas, portas e
fios elétricos até fuselagens de aviões, devido a
suas propriedades químicas e físicas conhecidas,
atualmente, como – maleabilidade (capacidade de
se deixar deformar, moldar, por ação mecânica:
martelada ou prensagem); ductibilidade
(capacidade de se deixar esticar, sem partir);
resistência à corrosão (não se deteriora com
facilidade: não “enferruja”); capacidade de formar
ligas metálicas (misturas homogêneas entre
metais); boa condutividade térmica (permite que o
calor flua com facilidade através dele); ótima
condutividade elétrica (permite que a eletricidade
flua através dele com facilidade); baixo custo de
produção (se comparado a outros metais com
propriedades semelhantes), entre outras.
VANTAGENS DO ALUMÍNIO EM APLICAÇÕES NOS
SETORES DE TRANSPORTE E DE EMBALAGEM
Essas e outras propriedades do alumínio são vantajosas não só para os setores de transporte e embalagem,
mas para vários outros setores industriais, como o de utilidades domésticas.
Propriedades
Setor de transporte: se um veículo é fabricado com peças de alumínio ou de liga de
alumínio (como a carroceria, por exemplo), ele se torna mais leve e proporciona
menor consumo de combustível e menor desgaste de partes como pneus,
lubrificantes, componentes da suspensão, dos freios, do motor, do câmbio e da
transmissão.
Setor de embalagem: embalagens feitas de alumínio, (como as latas de refrigerante
e cerveja), proporcionam economia no custo de transporte, visto que
permitem transportar mais produtos com menos peso, quando comparadas com
embalagens de aço (flandres) e de vidro, por exemplo.
Setor de transporte: aumenta a durabilidade das peças feitas em alumínio, uma vez
que o alumínio não se deteriora com facilidade (não “enferruja”).
Setor de embalagem: aumenta a durabilidade da embalagem, por não se deteriorar
(não “enferrujar”) com facilidade e não alterar o sabor do alimento.
Setor de transporte: o alumínio é mais maleável que o aço e, portanto, é mais
facilmente moldado, permitindo, assim, um melhor acabamento das peças
fabricadas com ele.
Setor de embalagem: embalagens feitas de alumínio são mais facilmente
moldadas, permitindo, assim, um melhor acabamento. Não quebram.
Setor de transporte: radiadores fabricados em alumínio permitem uma rápida
dissipação do calor e, conseqüentemente, o motor esfria mais depressa.
Setor de embalagem: embalagens feitas de alumínio, e que vão à geladeira,
gelam mais rápido e, com isso, reduzem o consumo de energia elétrica em
cerca de 15%.
Vantagens
Maleabilidade
Leveza
Resistência à corrosão
Condutividade térmica

112. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
110
Desenvolvendo competências
Materiais diferentes, propriedade diferentes
Imagine que você tem uma serralharia que fabrica, entre outras coisas, portões de ferro.
Baseando-se no texto e na tabela anterior, indique duas propriedades do alumínio que
podem fazer você trocar o ferro pelo alumínio, na hora de fabricar portões. Justifique sua
escolha explicando as vantagens da utilização do alumínio para a fabricação dos portões.
Desenvolvendo competências
Flandres X Alumínio
Baseado em seus conhecimentos, no texto e na tabela das vantagens indique três fatores
que fizeram a indústria de refrigerantes e cervejas trocar as latas feitas de folhas de
flandres (aço) por latas de alumínio. Justifique sua escolha.
2
3
Por conta dessas e de outras propriedades, bem
como de suas vantagens para a indústria, o
alumínio vem ganhando cada vez mais “terreno”
no setor de embalagens, de automóveis, de
informática e em vários outros setores industriais.
DO MINÉRIO AO METAL
A bauxita encontra-se próxima à superfície, em
uma profundidade média de 4,5 metros, o que
possibilita a sua extração a céu aberto com a
utilização de retro-escavadeiras. Porém, antes de
se iniciar a extração, alguns cuidados precisam ser
tomados para se proteger o meio ambiente. A
terra fértil acumulada sobre as jazidas tem que ser
removida juntamente com a vegetação e reservada
para um futuro trabalho de recomposição do
terreno, após a extração do minério.
Depois de extraída, a bauxita é levada para a
fábrica para ser separada das impurezas. A etapa
seguinte é a trituração, para transformá-la em pó.
A bauxita em pó é, então, submetida a vários
processos físicos e químicos até a obtenção do
alumínio.
No Brasil, as principais jazidas (fontes) de bauxita
estão localizadas conforme descrito no mapa a
seguir:
Isso significa aumento na produção desse metal e,
conseqüentemente, aumento na extração de
bauxita – minério que lhe dá origem.

113. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
111
MAPA INDICANDO A LOCALIZAÇÃO DE RESERVAS MINERAIS BRASILEIRAS
Desenvolvendo competências
Jazidas brasileiras de bauxita
Identifique no mapa os estados que possuem reservas de bauxita. Organize esses estados
em ordem decrescente de número de jazidas de bauxita, ou seja, do estado que possui mais
reservas de bauxita para o que possui menos reservas de bauxita. Pode dar algum empate.
Sabendo que a exploração das reservas de bauxita causa devastação de grandes áreas de
mata nativa na região onde elas se localizam, indique o estado brasileiro que sofre maior
impacto ambiental por causa da extração de bauxita. Justifique sua escolha.
4
RESERVA DE METAIS/1997
(em milhões)
1. Ferro 10.066 t
2. Alumínio 1.209 t
3. Ouro 1.512 t
4. Cobre 750 t
5. Nióbio 566 t
6. Níquel 304 t
7. Estanho 193 m
2
8. Manganês 70 t
O subsolo brasileiro apresenta mais
de cem tipos de minério. Em 1998, o
volume das exportações chegou a
177 milhões de toneladas, enquanto
as importações foram de 68,7
milhões de toneladas, o que
garantiu ao país um saldo de US$
1,9 bilhão.

114. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
112
Desenvolvendo competências
Maior rendimento, menor destruição do ambiente
Suponha que você está no ano de 2030 e que, nesse ano, o processo de obtenção de
alumínio a partir da bauxita foi aperfeiçoado, de maneira que o rendimento do processo
passou de 20% para 25%.
Considerando que a produção brasileira de alumínio em 2030 é da ordem de 5 milhões de
toneladas por ano, calcule a quantidade de bauxita que precisa ser extraída para produzir
essa quantidade de alumínio.
5
Além disso, para transformar o alumínio obtido
em latas, fios, barras e chapas, entre outros, é
preciso ainda mais energia, visto que as etapas do
processo são realizadas em máquinas que utilizam
eletricidade para funcionar. Contudo, a energia
elétrica usada para o funcionamento das máquinas
representa apenas cerca de 5% do total de energia
usada para produzir as latas, se considerarmos o
processo desde a extração da bauxita.
CUSTOS DE PRODUÇÃO DE ALUMÍNIO
Todo o processo de extração da bauxita e
produção de alumínio demanda uma grande
quantidade de energia, além da devastação de
grandes áreas de mata nativa. O rendimento do
processo é de cerca de 20%. Isso significa dizer
que, para cada tonelada (1.000kg) de bauxita
extraída, pode-se produzir 1.000kg x 20% =
200kg de alumínio. Sabendo-se que a produção
mundial desse metal é da ordem de 10 milhões de
toneladas (10 bilhões de quilos) por ano, a
quantidade de bauxita que precisa ser extraída é
de cerca de 50 milhões de toneladas (50 bilhões
de quilos) no mesmo período.
A produção brasileira atual de alumínio é da
ordem de 3,5 milhões de toneladas por ano.

115. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
113
PROCESSO DE PRODUÇÃO DE LATAS DE ALUMÍNIO
Fonte: http//www.latasa.com.br/index1.ntm
Finalmente, as latas são inspecionadas
e paletizadas para armazenagem
e tranporte
Depois de pronta, a lata
passa por mais um controle
de qualidade. Um dos testes e
feito utilizando-se um feixe de
luz de alta intensidade, capaz
de detectar qualquer defeito.
A última etapa de
fabricação e a moldagem
do pescoço e do perfil
da borda para o
encaixe da tampa
.
O interior das latas recebe
um spray especial que vai
formar uma camada de proteção
extra. Depois, as latas vão para
um forno de secagem do
revestimento aplicado.
Os rótulos são impressos por
em várias cores simultaneamente.
Em seguida, como proteção,
recebem verniz no corpo a fundo.
As latas passam por seis
banhos consecutivos para
secagem e esterilização.
Os copos são levados
para a prensa de
fabricação de
latas, onde suas paredes
diminuem de espessura e
são esticadas para
formar
o corpo da lata.
Na saída da prensa, as
bordas superiores são
aparadas para que todas
as latas fiquem da
mesma altura.
Tudo comeca com o corte da
bobina de aluminio, em
diversos discos, dando-lhes, ao
mesmo tempo, a forma de um
copo.

116. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
114
Desenvolvendo competências
Ductibilidade em ação
Analise o esquema do processo de produção de latas de alumínio e identifique a etapa cuja
realização foi possível graças à propriedade de ductibilidade do alumínio. Se achar
necessário, releia o item: “Refrigerantes e aviões. O que eles têm em comum?”
Você sabe que o alumínio é mais dúctil que o flandres (aço), usado antigamente para a
fabricação de latas de refrigerante e cerveja, e que o processo de fabricação de latas de
flandres é semelhante ao usado para fabricar latas de alumínio. Aponte qual das
afirmativas abaixo explica corretamente uma das causas da economia de energia elétrica
que ocorreu no processo de fabricação de latas, em função dessa mudança de matéria-
prima (de aço para alumínio):
a) o revestimento protetor aplicado no interior das latas, na etapa 5, seca mais
rapidamente quando aplicado nas latas de alumínio do que nas latas de flandres e,
conseqüentemente, precisa permanecer menos tempo no forno, proporcionando uma
economia de energia.
b) sendo o alumínio mais dúctil que o flandres, quando as chapas de alumínio são
submetidas à prensagem, na etapa 2, para serem esticadas e se tornarem menos espessas
(mais finas), não há necessidade de tanta pressão nos cilindros quanto para produzir os
mesmos efeitos no flandres. O que faz a máquina (prensa) requerer menos energia. O
resultado disso é uma economia de energia elétrica no processo de produção de latas.
c) a economia de energia elétrica acontece porque a impressão dos rótulos (etapa 4) é
mais fácil e rápida nas latas de alumínio do que nas latas de flandres.
d) a esterilização, feita na etapa 3, é mais rápida nas latas de alumínio do que nas latas
de flandres, fazendo com que a máquina precise trabalhar menos tempo e,
conseqüentemente, precise usar menos energia, proporcionado uma economia para todo o
processo.
6
RECICLAR É PRECISO
O consumo de energia e a devastação de grandes
áreas de mata nativa, durante a produção de
alumínio, só não são maiores por causa da
reciclagem.
Com a reciclagem reduz-se a necessidade de se
extrair e processar a bauxita; conseqüentemente,
muitas etapas do processo de produção de
alumínio são eliminadas. Com isso, o consumo de
energia elétrica cai para apenas cerca de 5% do
total usado para obter esse metal a partir da
bauxita.
Contudo, a reciclagem não é um conjunto de
procedimentos que elimina totalmente a
necessidade e a produção de alumínio a partir do
minério. Mesmo que todo o alumínio já produzido
fosse reciclado (o que não acontece), isso não
supriria o aumento de demanda que surge a cada
ano, com o crescimento das sociedades e com o
desenvolvimento delas. Em outras palavras, a
reciclagem é uma conquista tecnológica e
econômica para as sociedades e para a indústria,

117. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
115
GRÁFICO DO PERCENTUAL DE RECICLAGEM
DE LATA DE ALUMÍNIO NO MUNDO
Segundo a Associação Brasileira do Alumínio (ABAL), o país atingiu seu recorde de reciclagem de
latas de alumínio, com um índice de 73%. É o maior percentual desde 1989, quando foram iniciadas
as estatísticas.
Desenvolvendo competências
Quem recicla mais?
Analise o gráfico anterior e estabeleça uma ordem crescente de países e continente em
termos de sua capacidade de reciclagem, no ano de 1991 e no ano de 1999. Indique o país
ou continente que teve o maior aumento na sua capacidade de reciclagem de latas de
alumínio no período de 1991 a 1999.
7
que diminui seus custos de produção e ainda
contribui para a preservação do meio ambiente.
Mas não é uma conquista que veio para acabar
definitivamente com a extração da bauxita, apesar
de sua enorme contribuição para a minimização
dos custos de produção e redução da degradação
dos ambientes.
0
20
40
60
80
100
1991
37
21
62
43
1992
39
25
68
54
1993
50
28
63
58
1994
56
30
65
61
1995
63
35
62
66
1996
61
37
64
70
1997
64
40
67
73
1998
65
41
65
74
1999
73
42
63
73
Brasil
Europa
EUA
Japão

118. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
116
DIAGRAMA DE RECICLAGEM
Fonte: http//www.latasa.com.br

119. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
117
Desenvolvendo competências
Envolvidos na reciclagem
Sabe-se que o processo de reciclagem não depende só da indústria, que derrete as latas
usadas e faz embalagens novas a partir do alumínio obtido. Depende também de outros
segmentos da sociedade, como os catadores de lixo, as empresas de sucata, supermercados,
escolas e a sociedade civil em geral, que contribuem, direta ou indiretamente, com a coleta
e o envio das latas vazias para a indústria.
Analise o esquema de reciclagem e indique em que etapa ocorre a participação desses
outros segmentos da sociedade (catadores de lixo, escolas, supermercados etc) no processo
de reciclagem.
Sendo a reciclagem um processo cíclico, que depende de todas as suas etapas para ocorrer,
faça uma previsão sobre o que pode acontecer se um dos elos (etapas) desse ciclo for
“quebrado”, como, por exemplo, a não-participação desses outros segmentos da sociedade
na coleta e envio das latas vazias para a indústria.
8
Desenvolvendo competências
Os benefícios da reciclagem
A indústria de alumínio algumas vezes diz que o processo de reciclagem tem inúmeras
vantagens, entre elas a de beneficiar uma parcela da sociedade (população carente), que
coleta e vende as latas de alumínio para as empresas de sucata ou diretamente à indústria
de alumínio. Leia o trecho abaixo, extraído do site da Associação Brasileira de Aumínio
(ABAL), na internet.
“Com o índice de 78% (em 2000), o Brasil se mantém entre os países que mais reciclam
latas de alumínio no mundo . . .
. . . a taxa brasileira reflete o trabalho constante que vem sendo feito na última década
para divulgação dos benefícios socioeconômicos proporcionados pela reciclagem, no
engajamento de diferentes camadas da sociedade brasileira e no crescimento da consciência
ambiental”, afirma o coordenador da Comissão de Reciclagem da ABAL e diretor de
Reciclagem da Latasa, José Roberto Giosa”.
Isso é verdade (os benefícios sociais e econômicos para a população existem), contudo, o
maior beneficiário da reciclagem é a própria indústria, que economiza muita energia, reduz
o gasto com mão-de-obra, diminui o consumo de combustível e, conseqüentemente,
economiza milhões de dólares. Além, é claro, de manter uma boa imagem perante a
opinião pública, por estar contribuindo para a preservação do meio ambiente.
Diante dessa afirmação, escreva um pequeno texto, com o tema: “Benefícios e beneficiários
da reciclagem”, para expor sua opinião sobre os interesses da indústria em veicular
notícias como essa na mídia.
9

120. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
118
ATÉ QUANDO?
Apesar de o alumínio ser o metal mais abundante
na crosta terrestre ele é um recurso não
renovável, lembra? Isso significa que as jazidas de
bauxita tendem a acabar à medida que são
exploradas.
As implicações desse fato para as sociedades
futuras podem ser várias, sobretudo para os
setores industrial e econômico. O que fazer?
• Reciclar – essa pode ser, mais uma vez, a
alternativa mais importante para prevenir ou
minimizar esses possíveis problemas.
• Outra alternativa é o desenvolvimento e uso de
novos materiais (renováveis ou não) que possam
substituir, com vantagens, o alumínio.
• Uma outra solução, também bastante simples, é
diminuir o consumo, evitar desperdícios, para
diminuir a necessidade de extrair a bauxita.
• Uma quarta opção é o uso combinado dessas
três idéias — a reciclagem, o desenvolvimento de
novos materiais e o consumo racional – sem
desperdício.
Desenvolvendo competências
Dê sua opinião
Pense em todos os recursos não renováveis que usamos, em especial os combustíveis fósseis:
o diesel, a gasolina, o carvão, o gás de cozinha (GLP), bem como nos problemas que podem
ocorrer, se eles acabarem ou ficarem muito escassos.
Baseando-se em seus conhecimentos e no texto do item “Até quando?”, indique duas
alternativas para minimizar e/ou evitar esses possíveis problemas. Justifique suas escolhas.
Importante: na hora de pensar nas alternativas para minimizar os problemas que podem
surgir com a escassez dos combustíveis, leve em consideração o fato de os combustíveis
fósseis não serem recicláveis. Pelo menos, por enquanto, não existe tecnologia
economicamente viável, capaz de transformar em combustível, novamente, os gases e
resíduos produzidos com a queima dos combustíveis.
10
POLPA DE ÁRVORE
Deu no jornal: A polpa de árvore é um dos
produtos mais consumidos em nossos dias,
principalmente pelas sociedades letradas.
À primeira vista, essa afirmação pode parecer
estranha. Mas é verdade!
Isso porque é da polpa de árvores (principalmente
eucaliptos e pinheiros) que são obtidos o papel, o
papelão e outros derivados da celulose, como
filtros e tecidos sintéticos (como a viscose).

121. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
119
Desenvolvendo competências
Indicador de desenvolvimento
A quantidade de papel e celulose produzida no Brasil tem crescido bastante. Só no período
de 1980 a 1995, a produção passou de 3,36 milhões de toneladas de papel e 2,87 milhões
de toneladas de celulose, em 1980, para 5,85 milhões e 5,44 milhões de toneladas,
respectivamente, em 1995, de acordo com o relatório do BNDES.
Entretanto, o consumo desses produtos aqui, no Brasil, não cresceu na mesma proporção,
uma vez que o consumo está ligado ao desenvolvimento de um país.
Analise o gráfico abaixo.
11
GRÁFICO DO CONSUMO PER CAPITA
DE PAPEL NO MUNDO EM 1995
Coloque em ordem crescente de desenvolvimento (econômico) os países da lista abaixo.
Indique o país que mais consome papel e o que menos consome.
Japão EUA Brasil Inglaterra China Alemanha
APLICAÇÕES INDUSTRIAIS DA POLPA
E SUAS CONSEQÜÊNCIAS
A polpa das árvores é formada, basicamente, por
celulose (fibra vegetal) e lignina, que vem a ser
uma substância que atua como uma espécie de
cola, mantendo as fibras unidas e conferindo
resistência à madeira.
A celulose pode ser basicamente de dois tipos:
fibra longa e fibra curta. A primeira é mais usada
na produção de papel que exija pouca resistência,
como papel de imprimir e escrever, papel
sanitário e papel cartão.
A celulose de fibra longa, por sua vez, é usada,
sobretudo, para a fabricação de papéis que exijam
maior resistência, como papel de embalagem e
papel imprensa.
Contudo, independentemente da celulose ser de
fibra curta ou longa, o processo de obtenção é o
mesmo e, infelizmente, também produz
perturbações no meio ambiente, assim como a
obtenção do alumínio, mesmo a celulose e o papel
sendo recursos renováveis. Os principais
www.bndes.gov.br/conhecimento/relato/rel152b.pdf
350
300
250
200
150
100
50
0
EUA Japão China Alemanha Inglaterra Brasil
kg/hab. ano

122. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
120
problemas ambientais se referem à poluição das
águas (rios e lençóis freáticos) e do ar. Isso
porque, durante a produção, são usadas e geradas
substâncias tóxicas que vão parar na água ou são
queimadas e vão para a atmosfera.
Conhecendo o processo
Existem vários processos de produção de papel,
sendo que o mais usado no Brasil é conhecido
como Processo Químico - Sulfato.
• Esse processo de produção começa com a
extração e preparação da matéria-prima (madeira):
nessa etapa a madeira é picada e transformada em
pequenos pedaços (cavacos).
• A segunda etapa é o cozimento, na qual a
madeira picada (cavaco) é colocada em caldeiras
enormes junto com um líquido denominado licor
branco – composto de água, soda cáustica e
sulfeto de sódio – e submetida a aquecimento
(com vapor) e pressão para remover a lignina e
liberar as fibras.
• A etapa seguinte é a lavagem feita com água
corrente. O objetivo principal é separar a celulose
do licor negro (licor branco depois do cozimento,
contendo substâncias não celulósicas dissolvidas).
• Depois da lavagem vem a etapa de
branqueamento: a celulose é tratada com produtos
químicos, como o gás cloro e seus derivados
(hipoclorito e óxido de cloro), para que haja um
clareamento das fibras. Algumas poucas empresas
estão utilizando gás oxigênio no lugar do cloro e
seus derivados para diminuir o impacto ambiental.
• E, por último, a secagem ou a produção de
papel: se a celulose for para terceiros, ela é
secada, cortada e embalada para ser vendida. Caso
a celulose seja transformada em papel na própria
empresa, ela recebe a adição de substâncias
minerais (chamadas, genericamente, de cargas),
que vão conferir características especiais ao
produto final.
Rendimento
Para produzir uma tonelada de papel, através
desse e da maioria dos processos, é preciso:
• cerca de 6 eucaliptos adultos;
• aproximadamente 2,5 barris de petróleo (fonte
de energia para as caldeiras);
• cerca de 30 mil litros de água.
Considerando que a produção mundial de papel e
celulose ultrapassa a marca dos 290 milhões de
toneladas por ano, fazendo as contas chegaremos
a 1 bilhão e 740 milhões de eucaliptos
derrubados, 725 milhões de barris de petróleo e 8
bilhões e 700 milhões de metros cúbicos de água.
Valores astronômicos!
Felizmente, esses valores são só especulativos e
não condizem com a realidade, visto que as
indústrias de papel e celulose utilizam métodos
para diminuir a necessidade de tantos recursos
naturais. Caso contrário, os problemas ambientais
seriam enormes. E fazem isso não só para poupar
o meio ambiente, mas, sobretudo, para diminuir
custos e aumentar os lucros.

123. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
121
Minimizando os problemas
A ciência e a tecnologia têm apresentado várias
alternativas para diminuir os impactos ambientais
decorrentes do processo de produção de papel e
celulose. Entre eles está a reciclagem, que
permite uma redução de até 65% no descarte de
poluentes na água e de 26% no ar, em
comparação à fabricação a partir da celulose
virgem. Infelizmente, aqui no Brasil, só se recicla
cerca de 30% do total de papel usado no país.
Além da reciclagem, as indústrias dispõem de
processos de produção, como o uso de oxigênio
para o branqueamento das fibras e o
reflorestamento, entre outros, que os tornam mais
eficientes e menos prejudiciais ao meio ambiente.
E quando usados em conjunto, os benefícios são
ainda maiores.
Entretanto, isso não significa que a indústria de
papel e celulose é, atualmente, o setor industrial
que menos polui. Pelo contrário, a emissão de
poluentes na atmosfera e nas águas ainda é
significativa.
Alimentando os microorganismos
A poluição das águas provocada pela indústria de
papel e celulose é motivo de preocupação de
cientistas e ambientalistas. O principal problema é
o descarte, na água, de substâncias cloradas (como
o hipoclorito e óxido de cloro), que podem
provocar a morte de espécies aquáticas.
Além dessas substâncias, um outro problema é a
presença de substâncias e produtos nos efluentes
(água descartada pela indústria), que podem ser
usados como fontes de nutrientes (alimentos) por
microorganismos presentes nos rios, lagos, açudes,
igarapés. É o que acontece também com o
lançamento de esgoto (industrial e residencial)
que é rico em matéria orgânica.
A matéria orgânica, do ponto de vista ambiental, é
tudo aquilo que pode ser consumido por
microorganismos, como restos de alimentos,
sangue, fezes, pele, pena, folhas, flores.
Esses microorganismos, quando dispõem de uma
grande quantidade de nutrientes, acabam se
multiplicando intensa e rapidamente. Como muitos
deles são aeróbios (precisam de oxigênio para
viver) ou facultativos (vivem tanto na presença
como na ausência de oxigênio), para se
desenvolverem e se multiplicarem eles acabam
consumindo praticamente todo o oxigênio
dissolvido na água, que é essencial à vida de uma
enorme variedade de seres aquáticos. Com isso,
ocorre a morte por asfixia de peixes e de todos os
seres aeróbios, provocando um desequilíbrio
ecológico. Os próprios microorganismos aeróbios
morrem, já que também precisam de oxigênio
para viver. Os facultativos, bem como os
anaeróbios (que podem viver privados de
oxigênio), passam a fermentar a matéria orgânica
que sobrou. A água, então, escurece, passa a
desprender gases, fica oleosa e com mau cheiro.

124. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
122
Desenvolvendo competências
Consumindo Oxigênio (O
2
)
Quando se joga matéria orgânica nos rios, lagos, igarapés, os microorganismos aeróbios e
facultativos presentes nessas águas começam a consumir a matéria orgânica, só que, para
isso, eles precisam de oxigênio (O
2
). Enquanto tiver oxigênio na água eles continuam
consumindo a matéria orgânica. Esse fenômeno é conhecido como estabilização do resíduo e
é bastante usado em estações de tratamento de esgoto (ETAs) para minimizar os efeitos do
esgoto antes que seja jogado nos rios.
A quantidade de oxigênio necessária para estabilizar toda a matéria orgânica é conhecida
como Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO).
Portanto, DBO é o termo usado para se referir à quantidade mínima de oxigênio usada
pelos microorganismos durante o consumo (estabilização) de uma determinada quantidade
de matéria orgânica.
A concentração de oxigênio (O
2
) dissolvido nas águas superficiais de rios, lagos, igarapés,
quando estes se encontram ao nível do mar (pressão igual a 1 atm) e a 25°C, é de
aproximadamente 8 a 9mg de oxigênio para cada litro de água (8 a 9mg/l).
Usando essas informações, veja como é possível determinar o impacto que um determinado
efluente, ou esgoto, pode causar ao ser lançado em um rio cuja concentração de oxigênio é
de 8mg/l.
Vamos imaginar que 50 litros de um determinado efluente (rico em matéria orgânica) que
foi jogado nesse rio precisam, para serem estabilizados, de 40mg de oxigênio para cada
litro de efluente (ou seja, DBO de 40mg/l). Fazendo as contas, veremos que:
Se cada litro de efluente precisa de 40mg de oxigênio para ser estabilizado, 50 litros desse
efluente precisarão de 50l X 40mg = 2000mg de oxigênio.
Como o rio possui apenas 8mg desse gás em cada litro, serão necessários 2000mg (8mg =
250l) de água desse rio para que os microorganismos presentes nele consigam destruir toda
a matéria orgânica presente nos 50l de efluente.
Calcule você:
Para que você possa entender melhor como a DBO é usada para se determinar o impacto
que os esgotos e efluentes podem causar nos rios, lagos, igarapés, estime o volume de água,
de um determinado igarapé, necessário para estabilizar 10m
3
(10.000 litros) de esgoto cuja
DBO é de 400mg/l, sabendo que a concentração de oxigênio nas águas superficiais desse
igarapé é de 5mg/l.
Admitindo que as águas desse igarapé sejam calmas (não turbulentas) e que a reposição
de oxigênio em suas águas seja lenta, indique alguns possíveis problemas que podem
acontecer com esse igarapé a curto prazo.
12
Conhecendo seu valor
Para que você possa entender melhor os
problemas ambientais envolvendo a água,
causados não só pela indústria de papel e
celulose, mas pelo setor industrial em geral e
pelas pessoas individual e coletivamente, vamos
investigar mais profundamente esse assunto,
começando por conhecer algumas propriedades
que fazem a água ser tão importante para a vida.

125. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
123
ILUSTRAÇÃO DO CICLO DA ÁGUA
A taxa de evaporação da água depende
basicamente de dois fatores:
• energia do sol: que aquece a água e o solo,
sendo que este contribui para o aquecimento da
água. Nos dias mais frios a água evapora menos,
deixando o ar mais seco;
• presença de poluentes solúveis: essas
substâncias, quando dissolvidas na água,
provocam um fenômeno chamado abaixamento da
pressão máxima de vapor, que pode ser entendido
como uma diminuição da capacidade de evaporar
da água.
Quanto maior a concentração desses poluentes
nos rios, lagos, igarapés, menor é a taxa de
evaporação da água. Não entendeu? Fique
tranqüilo! Leia (e se puder, faça) o próximo
exercício e só depois continue a leitura do
texto principal, começando do início do item
“Vai e volta”.
Vai e volta
Devido à sua capacidade de evaporar
(volatilidade), a água encontra-se na natureza
também na forma de vapor. E é esse vapor d’água
que torna o ar úmido e forma as nuvens ao se
condensar. Ao precipitar (chover), a água
retorna para a forma líquida e o fenômeno da
evaporação recomeça, formando o que os
cientistas chamam de ciclo da água. Esse ciclo
pode ser afetado por vários fatores, entre eles a
poluição das águas, que pode diminuir sua taxa de
evaporação e, conseqüentemente, a umidade do
ar e quantidade de chuvas na região.
www.vol.eti.br/geo/curiosidades/ciclohidrologico.asp
O rio deságua no mar.
A precipitação cai
nas terras altas.
água tranportada a
jusante pelo rio
vento
A água do
mar
evapora.
O vapor de água
forma nuvens.
Água
acumulada no
mar.

126. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
124
Desenvolvendo competências
Verificando na prática
Para que você possa perceber com mais
clareza o fenômeno do abaixamento da
pressão máxima de vapor de um líquido,
faça em casa (se for possível) a seguinte
experiência:
- Providencie dois frascos (iguais) de
vidro ou plástico transparente, dois
pedaços (iguais) de mangueira
transparente e quatro rolhas para
tampar uma das extremidades das
mangueiras e os recipientes.
- Use as mangueiras e os frascos para
montar o sistema mostrado no desenho
abaixo.
- Adicione em um deles água pura e, no
outro, a mesma quantidade de uma
solução aquosa de açúcar (água +
açúcar). Em seguida, tampe os dois.
- Usando um pincel atômico (caneta
hidrográfica) marque nas mangueiras a
altura dos líquidos.
- Deixe os dois sistemas em repouso, um
ao lado da outro, por pelo menos duas
horas, em um local onde bata sol ou que
seja quente, para favorecer a evaporação.
- Depois desse tempo, marque a nova
altura (nível) dos líquidos, com o pincel
atômico.
13
Compare as diferenças de altura dos
líquidos em cada sistema. Proponha uma
explicação, em termos de pressão máxima
de vapor, para o fenômeno observado.
ENTENDENDO MELHOR O FENÔMENO
A pressão máxima de vapor é a grandeza usada para medir o grau de volatilidade de
uma substância. Quanto mais volátil for um líquido, maior é sua pressão máxima de
vapor, em uma determinada temperatura.
Em outras palavras, quanto menores as forças de atração entre as partículas (átomos,
moléculas) que compõem uma substância volátil, como a água, menor é a dificuldade
que as partículas terão para escapar da fase líquida, em forma de vapor, e maior sua
volatilidade. A adição de substâncias solúveis (soluto), no líquido, altera o
comportamento das partículas dele (do líquido), aumentando, possivelmente, a atração
entre as partículas e diminuindo a volatilidade.

127. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
125
Tá quente ou frio?
Uma das conseqüências decorrentes do
abaixamento da pressão máxima de vapor causada
pela poluição das águas refere-se à temperatura
ambiente de uma determinada região. A umidade
do ar desempenha um papel importante, sendo um
dos reguladores da temperatura ambiente. Em
regiões onde a umidade do ar é baixa, a
temperatura (média) ambiente tende a ser maior,
durante o dia, do que em outra região localizada
em posições geográficas semelhantes. À noite,
acontece o inverso: a temperatura será menor na
região com baixa umidade do ar. Contudo, a
umidade do ar não é o único fator que contribui
para “estabilizar” a temperatura ambiente. As
correntes marítimas, o relevo, a vegetação, o tipo
de ocupação dos espaços físicos (urbanização),
entre outros fatores, também têm um papel
decisivo.
A baixa umidade do ar também influencia
diretamente a saúde das pessoas, pois acelera o
processo de desidratação das células e tecidos, o
que obriga as pessoas a beberem mais líquidos
para repor a água perdida. É responsável, também,
pela sensação incômoda de ressecamento dos
olhos, nariz e boca, das pessoas que vivem nessas
regiões.
Outro efeito da poluição das águas sobre as
sociedades refere-se à agricultura, à pecuária e
à produção de alimentos.
Vegetais e animais
É sabido que a maioria das lavouras são irrigadas
com água dos rios, lagos e igarapés, sem um
tratamento prévio. Sendo assim, se essa água
estiver poluída com substâncias tóxicas e/ou com
microorganismos patogênicos, a qualidade dos
produtos obtidos dessas lavouras pode estar
comprometida. Como, no Brasil, a fiscalização dos
alimentos não é das mais eficientes, é possível que
muitos alimentos vegetais disponíveis nos
mercados, mercearias e restaurantes estejam
contaminados com substâncias tóxicas, cujos
efeitos sobre a saúde da população podem ir
desde uma simples indisposição ou mal-estar (a
curto prazo) até problemas mais graves, como
problemas cardíacos, distúrbios neurológicos,
problemas renais e hepáticos, entre outros (a
médio e longo prazos), devido ao consumo
regular desses alimentos.
A questão é que não são apenas os alimentos
vegetais que podem ser afetados pela poluição das
águas; os peixes, frutos do mar e até mesmo o
gado leiteiro e de corte também podem.
O gado é afetado quando come ração e pastagem
contaminadas. A partir daí, a carne e seus
derivados, bem como o leite e seus derivados,
passam a ser veículos de contaminação.
Já os peixes e os frutos do mar podem ser
afetados pela poluição das águas de duas
maneiras:
- direta: quando as substâncias tóxicas e/ou os
microorganismos patogênicos são absorvidos
direto da água;
- indireta: quando os peixes e os frutos do mar se
alimentam de seres contaminados.
Seja que tipo de alimento for, o fato é que a
poluição da água pode afetar, em maior ou menor
grau, a produção de todo eles.
Isso porque nossa alimentação é constituída,
basicamente, de vegetais e seus derivados e/ou
animais e seus derivados, os quais, por sua vez,
precisam de água para nascerem e crescerem, até
o momento da extração ou do abate.
Líquido vital
A água, portanto, é vital para o desenvolvimento
da vida no planeta, tal como a conhecemos hoje.
Para o consumo humano a água precisa ser
potável, ou seja, apresentar características físicas,
químicas e sensoriais de acordo com parâmetros
de qualidade estabelecidos pelos órgãos
competentes, como o Ministério da Saúde, que
segue os padrões estabelecidos pela Organização
Mundial de Saúde (OMS).

128. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
126
Desenvolvendo competências
Fazendo contas
A tabela de Parâmetros de Potabilidade nos informa as concentrações máximas permitidas
de coliformes fecais (bactérias normalmente encontradas no intestino de animais de sangue
quente, como o homem), de chumbo e de mercúrio, na água, para que ela seja considerada
potável.
Isso significa dizer que a água extraída de uma determinada fonte que apresenta 0,10mg
de chumbo em cada dois litros de água é considerada potável. Isso porque a concentração
desse metal nessa água continua sendo de 0,05mg/l.
Sabendo disso, e de posse dos valores expressos na tabela, avalie se a água de uma
determinada fonte que apresenta 0,010mg de mercúrio dissolvidos em 5 litros dessa água
pode ser considerada potável.
14
Para obter esse líquido vital, as sociedades
modernas utilizam-se cada vez mais do tratamento
de água para tornar potável a água de rios,
igarapés e açudes.
Isso ocorre porque é bastante difícil obter, por
meios naturais, água potável em grande
quantidade, de fácil obtenção e que exista em
locais estratégicos para facilitar sua distribuição
para toda a população de uma determinada região.
Portanto, para se ter água potável em quantidade
suficiente, o caminho mais usado, atualmente, é o
tratamento.
PARÂMETROS DE POTABILIDADE
Parâmetros
Unidade Portaria 36 MinistérioOrganização Mundial
de medida da Saúde (19/01/1990) de Saúde (OMS)
I - Químicos
Chumbo (Pb) mg/l ou ppm 0,05 0,05
Mercúrio (Hg) mg/l ou ppm 0,001 0,001
II - Microbiológicos
Coliformes fecais N
o
/100ml 0 0
Obs.: Os parâmetros do Ministério de Saúde têm como referência os da Organização Mundial de Saúde, daí a
semelhança.
A tabela completa dos parâmetros pode ser encontrada na Internet, no endereço eletrônico:
http://www.ambiental-lab.com.br/tabl.html

129. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
127
Desenvolvendo competências
Fazendo previsões
A população mundial é de cerca de 6 bilhões de pessoas e as estimativas indicam que, em
2032, a população atingirá a marca de 8 bilhões de pessoas. Só no Brasil seremos mais de
180 milhões. Para atender a esse aumento de demanda de alimentos, água potável e bens
de consumo, será preciso intensificar os processos de extração e processamento de recursos
naturais. Contudo, essas atividades de extração e processamento (tratamento de água,
produção de alimentos e de bens de consumo) podem gerar alterações prejudiciais nos
ambientes naturais.
Baseando-se nessa informação e no que você estudou nesse capítulo até agora, faça uma
previsão sobre os possíveis problemas ambientais que o Brasil pode enfrentar nas próximas
décadas e indique algumas possíveis alternativas para resolvê-los e/ou minimizá-los.
Vantagens e desvantagens
Você já deve ter percebido que os problemas
ambientais são decorrentes, sobretudo, da
interação do ser humano com o meio ambiente. Só
que esses problemas, nas sociedades modernas,
podem ser minimizados e/ou até eliminados,
dependendo, principalmente, dos recursos
científicos e tecnológicos disponíveis na época,
dos interesses — pessoais e/ou institucionais —
envolvidos e da relação custo/benefício.
Na etapa de branqueamento das fibras durante a
produção de papel e celulose, por exemplo, existe
uma alternativa que pode minimizar os problemas
ambientais (poluição da água e do ar) gerados
pelo uso de cloro e seus derivados, que é o uso de
oxigênio em vez do cloro ou seus derivados.
Contudo, são poucas as empresas que se utilizam
desse recurso. As empresas que não usam o
oxigênio alegam que essa é, por enquanto, uma
alternativa pouco viável do ponto de vista
econômico.
Por outro lado, as empresas de papel e celulose
procuram incentivar e aumentar a reciclagem de
papel (apesar do papel não ser 100% reciclável e
ir perdendo a qualidade, à medida em que vai
sendo reciclado), uma vez que essa alternativa não
só reduz os impactos ambientais como também
diminui os custos de produção e pode ser usado
como marketing, melhorando a imagem da
empresa junto à opinião pública.
No caso das empresas de alumínio, uma das
alternativas para diminuir sensivelmente os
impactos ambientais é a reciclagem, já que o
alumínio é 100% reciclável e pode ser usado
infinitas vezes para a mesma aplicação (fabricação
de latas, por exemplo), sem perder a qualidade.
Os custos de reciclagem são muito menores do
que os da produção a partir da bauxita e a
empresa ainda pode usar isso como propaganda.
Já para minimizar os impactos ambientais gerados
pela produção de alimentos – como o
desmatamento de florestas para a expansão da
pecuária e ampliação de áreas cultiváveis – e
aumentar a produtividade para atender o aumento
de demanda, que, certamente, surgirá nos
próximos anos, empresas de biotecnologia estão
alegando que um dos caminhos para se alcançar
esses objetivos é investir na pesquisa e produção
de alimentos geneticamente modificados – os
transgênicos. Será verdade?
15

130. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
128
Desenvolvendo competências
Problemas ambientais podem aumentar ou diminuir conforme os interesses
Lendo o item “Vantagens e desvantagens” você descobre que existem outros motivos para o
agravamento dos problemas ambientais, além da necessidade crescente de extrair e usar
recursos naturais para atender a demanda da sociedade por alimentos, água potável, e
bens de consumo. Sendo assim, identifique outros motivos do agravamento dos problemas
ambientais. Liste-os em ordem crescente de importância. Pode dar empate.
16
De dentro para fora
As técnicas modernas de manipulação genética
permitem que se retirem genes de um organismo e
os transfiram para outro. Esses genes quebram a
GENES
São pedaços de DNA – Ácido desoxirribonucleico – responsáveis pela transmissão das
características hereditárias de uma geração para a outra.
Se essa manipulação for feita em espécies
vegetais, dizemos que o alimento é transgênico.
As novas substâncias produzidas em seu interior,
em função da reprogramação genética, podem
tornar o alimento mais resistente às pragas na
lavoura e, com isso, também, diminuir a
necessidade de pesticidas; podem tornar uma
espécie mais adaptada a terras antes consideradas
Desenvolvendo competências
Riscos da manipulação genética
Leia o trecho abaixo, extraído de uma reportagem veiculada em um jornal de São Paulo
sobre o consumo de alimentos transgênicos.
“. . . até o momento, o resultado mais trágico do uso de produtos transgênicos surgiu no
Japão, em 1998: 5.000 pessoas ficaram doentes, 1.500 tornaram-se permanentemente
inválidas e 37 morreram.
17
inférteis; enriquecer os alimentos com vitaminas
e outros nutrientes, deixando-os mais nutritivos
etc.
Contudo, os benefícios dessas modernas técnicas
de melhoramento de alimentos podem esconder
riscos, cujo alcance ainda não é conhecido e/ou
mensurável.
seqüência de DNA do organismo receptor, que
sofre uma espécie de reprogramação, tornando-se
capaz de produzir novas substâncias.

131. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
129
A empresa Showa Denko alterou geneticamente uma bactéria, encontrada facilmente na
natureza, para que produzisse uma forma mais eficiente de triptofano, um suplemento
alimentar. A manipulação fez a bactéria produzir, além do triptofano, uma substância
altamente tóxica, que só foi detectada quando o produto já estava no mercado.
O risco é que as manipulações genéticas podem causar mutações que danifiquem o
funcionamento dos genes naturais do organismo. Os genes inseridos também podem criar
efeitos colaterais imprevisíveis.
Enquanto não se avaliam todos os efeitos da manipulação genética dos alimentos, a
questão pendente é saber se é apropriado ou não consumir esses alimentos.”
Texto extraído e adaptado da Folha de S. Paulo, 6 ago. 1998. Caderno especial – Genética, p. 3. Fornecido pela Agência Folha.
Muitos alimentos industrializados já disponíveis no mercado brasileiro são fabricados com
soja ou milho transgênicos. Isso significa que, muitas vezes, consumimos alimentos
geneticamente modificados sem saber disso e, aparentemente, não temos nenhum problema
de saúde. Contudo, não se sabe se alguém que tenha consumido esses alimentos terá
problemas de saúde no futuro.
Pelos riscos que o consumo de alimentos transgênicos apresenta, ambientalistas e
organizações de defesa do consumidor estão propondo várias alternativas, desde as mais
radicais, como a não produção desse tipo de alimento, até algumas simples, como a
colocação de rótulos nos produtos que possuírem ingredientes geneticamente modificados.
Posicione-se criticamente em relação à produção e ao consumo de alimentos transgênicos,
escolhendo uma ou mais das alternativas abaixo, para expressar sua opinião sobre o que
deve ser feito:
a) Pressionar as empresas de biotecnologia para que deixem de produzir esse tipo de
alimento no mundo ou, pelo menos, no Brasil.
b) Cobrar dos órgãos públicos competentes que implementem leis que obriguem as
empresas, que utilizam ingredientes modificados geneticamente em seus produtos, a
colocarem, nos rótulos, a informação a respeito de conterem ingredientes transgênicos.
c) Exigir dos órgãos públicos competentes que proíbam a comercialização de alimentos
transgênicos até que mais testes sejam feitos, para assegurar que não são prejudiciais
à saúde.
d) Continuar consumindo os alimentos transgênicos ou que possuam ingredientes
transgênicos, existentes no mercado, sem se preocupar muito com os possíveis problemas
futuros, visto que até agora a população brasileira tem consumido esse tipo de alimento
e não se percebeu nenhum efeito danoso à saúde.
Ajudar sim, prejudicar às vezes
Todas as ações e instrumentos científicos e
tecnológicos sempre contribuem para resolver os
problemas ambientais e/ou sociais, ou, às vezes,
eles atuam como co-causadores? A ciência e a
tecnologia são sempre usadas para promover o
bem-estar da população, o desenvolvimento social
e diminuir os impactos ambientais, ou estão a
serviço dos interesses pessoais e/ou instituições?
Leia a reportagem a seguir e reflita sobre os
benefícios e malefícios gerados pelo uso dessas
poderosas ferramentas – a ciência e a tecnologia.

132. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
130
POLÊMICA À MESA
C
IENTISTAS DEFENDEM ALIMENTOS GENETICAMENTE MODIFICADOS
E
ACIRRAM DISCUSSÃO SOBRE TRANSGÊNICOS.
Uma nova revolução agrícola está em marcha – e desta vez ela é ruidosa. Ao aliar as
mais avançadas técnicas de manipulação genética aos métodos tradicionais de plantio,
a biotecnologia consegue criar espécies de plantas resistentes a pesticidas, alimentos
mais nutritivos e grãos mais produtivos.
Um estudo divulgado pela comunidade científica de vários países revelou que “há cerca
de 800 milhões de pessoas (18% da população dos países em desenvolvimento) que não
têm acesso a comida suficiente para atender a suas necessidades”. O documento,
endossado pelas academias de ciências do Brasil, China, Índia, México, EUA, Grã-
Bretanha e pela Academia de Ciências do Terceiro Mundo, defende a adoção das novas
técnicas de manipulação genética para desenvolver produtos cada vez mais resistentes
às variações climáticas, aos ataques de pragas e até mesmo às longas horas de
transporte em caminhões de carga.
A variedade de produtos transgênicos é ampla. Soja, milho, algodão, canola, mandioca,
inhame, batata-doce, tabaco, arroz, tomate e trigo são algumas das culturas
beneficiadas. No Brasil, assim como na maior parte dos países europeus, ainda há
resistência à revolução ruidosa dos transgênicos.
Reação em cadeia – Existem pelo menos dois entraves para a entrada franca dos
transgênicos no País: eventuais danos ao meio ambiente e riscos à saúde humana. As
toxinas e as substâncias que provocam alergias são as principais ameaças. “Ao alterar
geneticamente uma planta, há sempre o risco dessa espécie provocar uma reação em
cadeia, afetando todo o ecossistema, eliminando alguma espécie de planta ou animal”,
explica o engenheiro agrônomo José Hermeto Hoffmann, secretário de Agricultura do
governo do Rio Grande do Sul. “Os europeus e até os japoneses estão dispostos a pagar
mais por alimentos sem interferência genética.”
Como as eventuais conseqüências maléficas só deverão se comprovar com o passar dos
anos, a discussão não poderia ser mais acalorada. “Não existem estudos conclusivos
que apontem para efeitos danosos dos transgênicos para o meio ambiente ou o
consumidor”, diz o bioquímico Fernando Reinach, da Universidade de São Paulo. “É
impensável impedir o avanço da ciência com base em suposições”, diz Reinach, um dos
signatários do documento elaborado pelas academias internacionais.Um ponto
indiscutível nessa celeuma é a necessidade do consumidor saber o que leva à mesa.
As regras para os avisos nos rótulos – tamanho, dizeres etc. – começaram a ser
definidas, mas o resultado prático vai demorar. Depois da decisão final, o texto será
transformado em Portaria e publicado no Diário Oficial, entrando em vigor 90 dias
depois. Se tudo correr bem, antes do Natal, os brasileiros poderão saber se o que
comem foi geneticamente modificado.
Extraído e adaptado da revista ISTO É, 5 maio 2002.

133. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
131
Desenvolvendo competências
E você, o que acha?
• 1,1 bilhão de pessoas vivem na pobreza, destas, 630 milhões são extremamente pobres,
com renda per capita anual menor do que U$275 (dólares);
• 1,5 bilhão de pessoas sem água potável;
• 786 milhões de pessoas passando fome;
• 150 milhões de crianças, com menos de 5 anos de idade, estão subnutridas.
O mundo produz, hoje, mais alimento por habitante que em outras épocas. Existe comida
suficiente para fornecer quase dois quilos por pessoa, por dia: pouco mais de um quilo de
grãos, feijão e nozes, cerca de meio quilo de carne, leite e ovos e outro tanto de frutas e
legumes.
Depois de ver os dados e de ler a afirmação acima, reflita sobre as seguintes questões:
• Quais serão os reais benefícios dos alimentos transgênicos para a população, a curto,
médio e longo prazo?
• Quanto eles poderão contribuir para combater a fome no mundo e para promover o
desenvolvimento social?
• Quais serão os maiores beneficiados dessa conquista científica e tecnológica?
• Alguns interesses institucionais envolvidos no desenvolvimento dos alimentos transgênicos
podem afetar (direcionar) as pesquisas genéticas de maneira que o uso e a comercialização
desse tipo de alimento beneficie apenas seus criadores?
Escreva um pequeno texto que expresse sua opinião sobre a necessidade de desenvolver
alimentos transgênicos, com o título: “Alimentos transgênicos – necessidades e interesses”.
18
Desenvolvendo competências
Quanto você aprendeu?
Lembra-se das perguntas que você respondeu no início deste capítulo? Está na hora de
revê-las.
Leia novamente as perguntas e veja se suas respostas agora serão diferentes das primeiras,
depois do que você estudou no capítulo.
Responda a mais algumas:
• A reciclagem elimina a necessidade de extrair recursos minerais, vegetais e animais?
Justifique sua resposta.
• Os alimentos transgênicos podem provocar algum problema de saúde em quem os
consome?
• A fome mundial é um problema que pode ser resolvido apenas aumentando a produção
de alimentos? Justifique sua resposta.
• Explique, resumidamente, a influência da poluição de rios, lagos, igarapés, açudes, no
ciclo da água.
19

134. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
132
• Indique uma vantagem da reciclagem do alumínio para a sociedade.
• Explique como a qualidade dos alimentos pode ser comprometida pela poluição das
águas.
Escreva um pequeno texto que expresse sua opinião sobre a relação existente entre os
impactos ambientais, o crescimento e desenvolvimento das sociedades e os interesses
envolvidos, com o título: “Crescimento e desenvolvimento da sociedade: a que preço?”
1
2
Conferindo seu conhecimento
Reflita e responda:
Essa atividade visa a avaliar seus conhecimentos prévios a respeito dos assuntos tratados no capítulo e servir,
também, de referência para avaliar o seu desenvolvimento, quando essa atividade for comparada com a atividade
de auto-avaliação. Resposta: livre (respostas pessoais)
Materiais diferentes, propriedades diferentes:
O objetivo dessa atividade é levá-lo a relacionar as propriedades do alumínio às vantagens que ele oferece em
aplicações industriais e, com isso, ajudá-lo a perceber os motivos da crescente utilização e extração desse metal
atualmente. Resposta: duas propriedades do alumínio que você pode citar, por exemplo, são: leveza e
resistência à corrosão. E as justificativas para essa escolha são as vantagens que elas oferecem para a indústria,
como: a economia no custo de transporte e o fato de os produtos feitos com ele demorarem mais para estragar,
“enferrujar”.
Flandres X Alumínio:
Essa atividade visa a reforçar o desenvolvimento de sua capacidade de relacionar as propriedades do alumínio às
vantagens que ele oferece em aplicações industriais. Resposta: os três fatores podem ser, por exemplo: a leveza,
a maleabilidade e a resistência à corrosão. As justificativas são as vantagens correspondentes, indicadas na
tabela.
Jazidas brasileiras de bauxita:
Essa atividade mobiliza a habilidade de identificar dados dispostos em mapas e contribui para o
desenvolvimento da capacidade de entender qualitativamente dados quantitativos relacionados a questões
ambientais. Resposta: são quatro os estados brasileiros que possuem reservas de bauxita – Pará, Amazonas,
Roraima e Minas Gerais. O Pará é o estado que possui o maior número de jazidas de bauxita, cinco ao todo.
E os demais estados possuem apenas uma jazida cada. Conseqüentemente, o estado que sofre o maior impacto
ambiental por conta da extração de bauxita é o Pará.
Maior rendimento, menor destruição do ambiente:
Essa atividade visa a fazê-lo perceber que a Ciência e a Tecnologia podem ajudar a minimizar os efeitos
negativos do crescimento e desenvolvimento das sociedades sobre o meio ambiente. Resposta: 20 milhões de
toneladas de bauxita.
Ductibilidade em ação:
Essa atividade tem dupla função: serve para fixar o conceito de ductibilidade e para desenvolver a habilidade de
identificar a etapa do processo de produção de latas de alumínio em que a ductibilidade se faz necessária. O
objetivo aqui é levá-lo a entender que as propriedades de um determinado material estão intimamente ligadas às
3
4
5
6

135. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
133
aplicações na indústria. Resposta: a etapa do processo de produção de latas de alumínio onde se verifica a
importância da ductibilidade é a etapa de número 2. A ductibilidade é a propriedade de se permitir esticar sem
se quebrar. Sendo o alumínio mais dúctil do que o flandres, ele não necessita de tanta pressão para ser esticado
e, conseqüentemente, a prensa requer menos energia. Portanto, a alternativa mais acertada é a “b”.
Quem recicla mais?:
O objetivo dessa atividade é desenvolver a capacidade de leitura de gráficos. Resposta: em ordem crescente de
capacidade de reciclagem, no ano de 1991 os países (continente) devem ser organizados da seguinte maneira:
Europa < Brasil < Japão < EUA. No ano de 1999, a ordem deve ser: Europa < EUA < Japão e Brasil. O país
que teve o maior aumento em sua capacidade de reciclagem no período de 1991 a 1999 foi o Brasil, visto que o
Brasil, em 1991, estava reciclando cerca de 38% das latas de alumínio e, em 1999, passou para 78%.
Envolvidos na reciclagem:
Nessa atividade, o mais importante é você perceber que o processo de reciclagem de latas de alumínio é um
sistema complexo, que envolve a participação de vários outros segmentos da sociedade além da industria,
e que existe uma interdependência entre eles. Resposta: a participação dos outros segmentos da sociedade
no processo de reciclagem ocorre na etapa de número 2.
Os benefícios da reciclagem:
O objetivo principal dessa atividade é estimular o desenvolvimento do pensamento crítico. Para isso é importante
que você exponha sua opinião a respeito do assunto tratado na atividade, por escrito – através da elaboração de
um pequeno texto. Resposta: livre (resposta pessoal). Contudo, você deve perceber que existem interesses
pessoais e institucionais envolvidos na reciclagem e que, portanto, não são só a sociedade e o meio ambiente que
se beneficiam da reciclagem.
Dê sua opinião:
Essa atividade tem o objetivo de levá-lo a perceber que existem alternativas para minimizar os efeitos
prejudiciais do crescimento e desenvolvimento social. Resposta: uma alternativa que pode ser citada como
sendo importante para minimizar os possíveis problemas é o desenvolvimento e uso de novos produtos para
substituir os combustíveis fósseis; outra alternativa é o uso racional desses combustíveis.
Indicador de desenvolvimento:
Essa atividade contribui para o desenvolvimento da capacidade de ler e interpretar as informações dispostas em
gráficos. Resposta: colocando os países em ordem crescente de desenvolvimento (econômico), obtém-se: China <
Brasil < Inglaterra < Alemanha < Japão < EUA. Desses países, o que tem maior consumo per capita de papel é
os EUA e o que tem menor consumo é a China.
Consumindo oxigênio (O
2
):
Essa atividade tem o objetivo de levá-lo a perceber o impacto ambiental da matéria orgânica (resto de alimentos,
esgotos, efluentes de granjas, entre outros) sobre as águas e quebrar o paradigma de que a poluição, de uma
maneira geral, é sempre causada por “produtos químicos”. Resposta: o volume de água do rio necessário para
estabilizar os 10m
3
de esgoto é de 800m
3
(800.000 litros). O efeito, a curto prazo, do despejo de esgoto
(com alta DBO) nos rios é, normalmente, a proliferação de microorganismos aeróbios que consomem uma grande
quantidade de oxigênio da água e, conseqüentemente, causam a morte de peixes e outros seres aquáticos, por
asfixia.
Verificando na prática:
A realização de experimentos facilita o entendimento de conceitos que estão sendo estudados. Por isso, é
aconselhável realizar o experimento proposto nesse exercício. O objetivo principal aqui é contribuir para o
entendimento de um dos efeitos dos resíduos sólidos (poluentes) e solúveis sobre as águas – abaixamento da
pressão máxima de vapor. Resposta: o nível do líquido no sistema contendo apenas água abaixa mais do que o
nível do sistema contendo água com açúcar. Esse fenômeno ocorre por conta de sua pressão máxima de vapor ser
maior do que da solvente na solução. Ou seja, o solvente puro evapora-se com maior facilidade, quando puro, do
que quando está em solução.
7
8
9
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136. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
134
Fazendo contas:
O objetivo desse exercício é levá-lo a fazer uma regra de três para determinar a potabilidade de uma determinada
amostra de água, para que você perceba que a quantidade de poluente (soluto) varia de acordo com a quantidade
(volume) de solução. Resposta: a água que contém 0,010mg de mercúrio dissolvidos em 5l dessa água não pode
ser considerada potável, segundo os padrões de potabilidade. Porque a concentração de mercúrio nessa água é de
0,002mg por litro.
Fazendo previsões:
Você deve perceber que o aumento populacional e o desenvolvimento fazem com que as sociedades passem a
necessitar de mais recursos naturais (alimentos, água potável e bens de consumo) e, conseqüentemente, podem
provocar alterações prejudiciais ao meio ambiente, gerando implicações sociais e econômicas a médio e longo
prazo. Resposta: livre (resposta pessoal).
Problemas ambientais podem aumentar ou diminuir conforme os interesses:
Você deve perceber, com clareza, que os problemas ambientais – poluição das águas, do solo e do ar, devastação
de áreas de mata nativa etc, não são apenas conseqüências inevitáveis do crescimento e desenvolvimento social.
Mas, também, resultado dos interesses contraditórios envolvidos. Resposta: livre (resposta pessoal). Contudo,
você deve perceber o que foi exposto acima.
Riscos da manipulação genética:
O objetivo dessa atividade é desenvolver o pensamento crítico através da análise de um trecho de um artigo de
jornal sobre o consumo de alimentos transgênicos.
Professor, se houver tempo e interesse dos alunos, você pode enriquecer essa atividade promovendo um debate
sobre o assunto pedindo para os alunos exporem suas escolhas. Resposta: livre (resposta pessoal)
E você, o que acha?
Esse exercício, além de contribuir para o desenvolvimento do pensamento crítico, também visa o
desenvolvimento da capacidade de sintetizar e expor com clareza as idéias através da produção de um texto.
Resposta: livre (resposta pessoal).
Quanto você aprendeu?
Essa é uma atividade de auto-avaliação e tem o objetivo de lhe permitir verificar o seu desenvolvimento.
Resposta:
1. A reciclagem não elimina a necessidade de extrair recursos naturais, em função do aumento permanente da
demanda desses recursos.
2. Os alimentos transgênicos já causaram problemas no Japão em 1998; contudo, não se sabe, ao certo, se eles
ainda oferecem algum risco a quem os consome.
3. As causas da fome mundial vão além da produção insuficiente de alimentos. Muitas são suas causas, sendo a
má distribuição de renda, uma das principais.
4. A poluição de rios, lagos, açudes, igarapés, afeta o ciclo da água porque diminui a pressão máxima de vapor
da água dificultando sua evaporação.
5. Resposta pessoal.
6. A poluição das águas interfere na qualidade dos alimentos porque os animais bebem água poluída e os
vegetais são irrigados com essa água, causando a contaminação deles.
14
15
16
17
18
19

137. Capítulo IV — Assim caminha a humanidade
135
ORIENTAÇÃO FINAL
Para saber se você compreendeu bem o que está apresentado neste capítulo, verifique se está apto a
demonstrar que é capaz de:
• Identificar e descrever processos de obtenção, utilização e reciclagem de recursos naturais e matérias-
primas.
• Compreender a importância da água para a vida em diferentes ambientes em termos de suas
propriedades químicas, físicas e biológicas, identificando fatos que causam perturbações em seu ciclo.
• Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e destinos dos poluentes e prevendo
efeitos nos sistemas naturais, produtivos e sociais.
• Analisar aspectos éticos, vantagens e desvantagens da biotecnologia (transgênicos, clones,
melhoramento genético, cultura de células), considerando as estruturas e processos biológicos neles
envolvidos.
• Relacionar atividades sociais e econômicas - comércio, industrialização, urbanização, mineração e
agropecuária - com as principais alterações nos ambientes brasileiros, considerando os interesses
contraditórios envolvidos.

139. Beatriz Ribas Castellani
AS CONDIÇÕES DE SAÚDE NO BRASIL
COMPREENDER ORGANISMO HUMANO
E
SAÚDE, RELACIONANDO CONHECIMENTO
CIENTÍFICO
, CULTURA, AMBIENTE E HÁBITOS
OU
OUTRAS CARACTERÍSTICAS INDIVIDUAIS.
Capítulo V

140. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
138
Capítulo V
As condições de
saúde no Brasil
O QUE É PRECISO PARA SE
TER SAÚDE?
Você tem saúde? O que pensou imediatamente?
Não tenho nenhuma doença, logo, estou saudável.
Mas será que ter saúde significa apenas não estar
doente?
O que é preciso para se ter saúde e, portanto, uma
melhor qualidade de vida? Há muitos fatores que
podem influenciar essa condição, como, por
exemplo, as suas características individuais. Um
idoso não tem as mesmas condições de saúde de
um jovem. Uma mulher grávida enfrenta uma
situação diferente de uma pessoa que está
passando por momentos de estresse, ou de outra
que herdou de seus pais uma tendência para ter
diabete. Além disso, as condições pessoais de
higiene também são importantes para a
manutenção da saúde.
Mas não são apenas as características próprias de
cada um que interferem nesse processo. Uma
nutrição correta é fundamental para o
crescimento, para se ter um organismo saudável e
para ajudar a nos proteger contra algumas
doenças.
Quem mora em um local sem água tratada, esgoto,
coleta de lixo e sujeito a enchentes não tem as
mesmas chances de quem vive em um bairro bem
equipado.
O que é necessário para viver melhor? Sem
dúvida, uma boa educação, condições de
segurança e um emprego com salário que lhe
permita ter uma casa e levar uma vida digna.
O trabalho precisa trazer satisfação, ficar num
ambiente limpo e sem poluição e dar uma folga
para a prática de esportes e para se divertir,
porque, afinal, ninguém é de ferro. Mas nada disso
será suficiente para se ter saúde se faltarem
atendimento médico, vacinas, remédios,
programas eficientes contra doenças como a
dengue e a AIDS, por exemplo, e a possibilidade
de fazer exames preventivos. Citamos algumas
condições que influem na saúde de uma pessoa.
Algumas são relacionadas a ações individuais, mas
há outras que dependem do poder público e que
cabe a ele provê-las, como defende a Constituição
de 1988. Vamos entender melhor como algumas
dessas condições que citamos podem afetar nossa
saúde e o que é preciso fazer, tanto em termos
individuais como coletivos, para obtê-la?
BRASIL: UM PAÍS DE GRANDES
CONTRASTES
AFINAL, QUE PAÍS É ESTE?
O Brasil tem conseguido muitos progressos nesses
últimos anos. Somos uma nação em
desenvolvimento, mas que tem a décima economia
do mundo. Para se ter uma idéia do que
afirmamos, basta verificar o número de domicílios
que tem acesso a serviços essenciais e bens de
consumo, atualmente: televisão-87%; geladeira-
84%; telefone-53%. Fazemos parte de um clube
seleto de países que conseguem fabricar aviões,
lançar satélites, construir hidrelétricas e explorar
petróleo em águas profundas. Recentemente, foi
anunciado que cientistas brasileiros decifraram o
genoma (conjunto de genes) de uma bactéria que

141. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
139
Desenvolvendo competências
a) Verifique, por meio da leitura dos textos, qual é o tipo de nutriente que Mateus não está
recebendo em sua refeição, por falta de dinheiro. Procure explicar que funções ele exerce no
organismo e como a ausência desse nutriente pode prejudicar seu crescimento e afetar o
sistema nervoso, trazendo conseqüências para seu futuro. Lembre-se de que o cérebro faz
parte do sistema nervoso.
b) Por que Mateus, desnutrido, também pode pegar uma doença e morrer?
O texto descreve como o nosso organismo consegue destruir os agentes das doenças
infecciosas. Tente explicar porque Mateus, com esse tipo de desnutrição, pode ter seu
sistema de defesa contra doenças prejudicado.
1
ataca os laranjais. Só os Estados Unidos e a
Europa haviam chegado tão longe no campo da
engenharia genética. Estamos entre os países com
maior crescimento científico nos últimos 5 anos.
Conseguimos clonar um bezerro que foi chamado
de “Penta”, em homenagem ao nosso maior
orgulho. Mas, apesar de todo esse avanço, ainda
temos alguns problemas que contribuem para uma
má distribuição de renda, situação que leva à
grande desigualdade social da população e que
precisará ser resolvida, como é o caso do pequeno
Mateus.
Mateus tem 3 anos e meio, mas tem
peso de um bebê de 8 meses. A única
palavra que sabe falar é “pai”. Parece
gordo, mas está apenas inchado. Ele
sofre de kwashiorkor, um tipo de
desnutrição que aparece em crianças
que, por falta de dinheiro na família,
só se alimentam praticamente de
carboidratos. Inicialmente, a criança
tem fadiga, irritabilidade e fica muito
quieta. Tem diarréia, anemia e não
anda. Se pegar infecção, morre,
porque não tem defesa no organismo.
Se esse processo continuar, poderá
ficar com retardamento mental.
Adaptado da revista Veja, São Paulo, 23 jan. 2002
O texto descreve o caso de Mateus, uma criança
que vive no Vale do Jequitinhonha, uma das
regiões mais carentes do Brasil. Por que será que
Mateus não cresce normalmente, não anda e
poderá ter retardamento mental? Precisamos de
três nutrientes essenciais: gorduras, carboidratos e
proteínas.
Nutrientes essenciais que, além das
gorduras, são necessários ao
desenvolvimento de Mateus:
1. Carboidratos: substâncias que
fornecem energia para o organismo.
Estão presentes no açúcar, na farinha
de mandioca e de milho, por exemplo.
2. Proteínas: substâncias que entram
na constituição (estrutura) do nosso
organismo, participando da formação
das células e dos tecidos. São elas
também que formam os anticorpos
presentes no sangue e que nos
defendem contra as doenças,
provocadas por agentes infecciosos. As
proteínas são encontradas no feijão,
na carne, ovos, por exemplo.
Está faltando uma dessas substâncias em sua
alimentação. Vamos descobrir qual é e como ela
está prejudicando o seu desenvolvimento?

142. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
140
A situação de Mateus é um caso extremo de
desnutrição. Segundo o Instituto de Pesquisa
Aplicada (IPEA), há 53 milhões de brasileiros que
estão abaixo da linha de pobreza (não têm
dinheiro suficiente para cobrir suas despesas com
alimentação, moradia, vestuário e transporte).
Dentre esses, há 23 milhões que são considerados
indigentes. Metade deles vive no Nordeste. O
Piauí é o estado em pior situação (57% da
população está incluída nesse grupo). Para o
programa Fome Zero é indigente a pessoa que
ganha até um dólar por dia.
O Brasil não é um país pobre como muitos
existentes na África, sem recursos e alimentos. No
país da miséria, há comida sobrando. Calcula-se
que cerca de 39.000 toneladas de comida são
desperdiçadas diariamente, o que daria para
alimentar 19 milhões de pessoas. Como explicar
então a existência de tantas pessoas abaixo da
linha de pobreza?
Veja o que afirma a frase abaixo:
Nesse tipo de gráfico dividimos a circunferência
(360°) em 100, que corresponde ao total de 100%
da renda do país; portanto, 1% da renda
corresponde a 3,6°. Basta fazer uma regra de três:
se 360° correspondem a 100%, 1% corresponderá
Qual dos gráficos abaixo representa melhor essa
distribuição de renda do país?
a 3,6°. Faça o mesmo cálculo para 52,3% e 46,7%
da renda. Você vai verificar que os dados que
constam de I, II e III estão melhor representados
no gráfico 3. Como essa renda poderia estar
melhor distribuída?
De toda a renda gerada no país, os
10% mais pobres têm acesso apenas a
1% e os 10% mais ricos usufruem de
46,7%.
Vamos analisar melhor esses dados.
Renda do país
I. 1%
II. 46,7%
III. 52,3%
porcentagem da população que tem acesso
10% mais pobres
10% mais ricos
80% restantes
Gráfico 1 Gráfico 2 Gráfico 3
Figura 1

143. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
141
Desenvolvendo competências
O Brasil é o quarto país do mundo com a pior distribuição de renda, ficando atrás apenas
da Suazilândia, da Nicarágua e da África do Sul.
Coloque-se no papel de um jornalista e escreva um pequeno artigo mostrando a relação
entre o que a frase acima afirma e a alta taxa de pobreza existente no país.
2
O BRASIL E OS INDICADORES DE SAÚDE
Você já ouviu falar em indicadores de saúde? Eles
são usados quando se quer conhecer a situação de
um país e de sua população. Podem ser indiretos,
como, por exemplo, a quantidade de residências
que recebem água tratada, têm esgoto e coleta de
lixo, a taxa de escolarização etc. Há outros que
são diretos, como, por exemplo, a mortalidade
infantil (número de crianças que morrem até um
ano por 1000 nascidos vivos, em determinada
área geográfica) e a longevidade, expressa na
esperança de vida ao nascer (quantos anos se
espera que uma pessoa viva em uma determinada
região ou país). É bom lembrar que os registros
brasileiros são bastante inadequados, e os
indicadores baseiam-se neles. No caso da
mortalidade, por exemplo, nem todos os óbitos
são registrados, por falta de atendimento médico e
de dinheiro para pagá-los. Em 2000, a taxa de
mortalidade infantil no país foi de 35,2 crianças
mortas até um ano, por mil nascidas vivas. Em
países mais desenvolvidos, essa taxa é menor do
que 10 por 1000. A esperança de vida ao nascer,
no Brasil, em 1999, foi de 68,4 anos. Em países
mais desenvolvidos, ela pode ultrapassar os 75
anos. A tabela abaixo mostra dados de indicadores
para as diferentes regiões do país: Taxa de
analfabetos x Mortalidade infantil x Esperança de
vida ao nascer por região do Brasil.
Fonte: Ministério da Saúde. Anos: 1999 e 2000
Acredita-se que a falta de escolarização da mãe,
que por esse motivo tem menos acesso a
informações, pode ser um dos fatores responsáveis
por um aumento na taxa de mortalidade infantil.
Vamos verificar se há realmente uma relação
entre a porcentagem de analfabetismo em cada
região do país e uma taxa maior de mortalidade
infantil. Observe os dados da tabela. Que região
do país tem a maior porcentagem de analfabetos?
E a menor? Verifique, na tabela, quais são as taxas
de mortalidade infantil nessas regiões. Compare
esses mesmos dados para as outras regiões do
país. Os dados da tabela confirmam que, quanto
maior a porcentagem de analfabetos, mais elevada
Região
Norte
Nordeste
Sudeste
Sul
Centro-Oeste
Analfabetismo
(em porcentagem)
12,3
26,6
7,8
7,8
10,8
Mortalidade infantil
(número de mortes em
cada 1.000 vivos)
33
52,3
24,1
20,3
24
Homens
65,34
62,41
64,95
67,07
66,01
Mulheres
71,41
68,53
74,08
74,77
72,71
Total
68,16
65,46
70,80
70,80
69,17
Esperança de vida ao nascer

144. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
142
Desenvolvendo competências
a) Uma pessoa que nasce e mora no Nordeste tem a mesma esperança de vida de quem
vive na região Sudeste. É correta essa afirmativa? Vamos verificar, na tabela da página
anterior, se os dados confirmam ou negam essa frase. Observe qual é a esperança de vida
na região Nordeste e na Sudeste. Verifique se eles são semelhantes ou diferentes dos
apresentados nas demais regiões do país. Compare esses índices referentes à esperança de
vida com a taxa de analfabetismo e a de mortalidade infantil em cada região. É possível
concluir que há regiões em que esses três índices são melhores e outras em que são piores.
Como você explica esses resultados?
Faça uma pesquisa em sua família e na de seus conhecidos para descobrir se há maior
número de viúvos ou de viúvas. Verifique, na tabela, para a sua região, quem se espera
que viva mais, o homem ou a mulher. Os dados da tabela confirmam ou negam o que
observou em sua pesquisa? Além de causas biológicas naturais, há outros fatores que
podem explicar essa diferença na longevidade entre homens e mulheres. Vamos tentar
entender melhor esse fato?
b) Leia as seguintes frases sobre eventos que estão ocorrendo no Brasil: I. “Quanto mais
pobre um país, maiores são seus índices de violência. Da década de 50 para cá quem
morre mais por agressão e homicídio são homens jovens”. II. “O número de idosos duplicou
da década de 40 para cá, em função do melhor atendimento à saúde, uso de antibióticos e
vacinas”. III.“A mortalidade infantil está decrescendo”. Como esses três fatos (I, II e III)
podem aumentar ou diminuir a esperança de vida, ao nascer, dos brasileiros?
Se há maior violência e, conseqüentemente, morrem mais jovens, pode-se esperar que a
esperança de vida do brasileiro diminua? No Brasil, quem morre mais por causas externas
como homicídio, agressão e desastre de trânsito são os homens, principalmente os mais
jovens. Pode haver relação entre esse fato e a maior esperança de vida encontrada entre as
mulheres? De que maneira a queda na mortalidade infantil e a existência de maior número
de idosos no país irá influenciar a chance que o brasileiro tem de viver um determinado
número de anos? Para concluir, explique porque a esperança de vida ao nascer indica a
qualidade de vida de um país.
3
é a taxa de mortalidade infantil. Pode-se,
portanto, concluir que pode haver uma relação
entre maior número de mães analfabetas em uma
determinada região e um aumento na taxa de
mortalidade infantil.
Segundo o Ministério da Saúde, as principais
causas de morte das crianças até um ano no país
são: pneumonia, desnutrição, complicações do
parto e pós-parto e diarréia. Há outros fatores,
portanto, além da pouca escolaridade da mãe, que
podem estar provocando essas mortes. A diarréia,
por exemplo, pode estar associada à falta de
saneamento básico. Já a desnutrição surge como
conseqüência da baixa renda da população. Entre
as principais causas de morte citadas acima, quais
delas estão relacionadas à falta de atendimento
médico e de medicamentos? Provavelmente,
algumas regiões carentes do país são mais
deficientes nesses atendimentos, o que também
influencia as taxas de mortalidade infantil nelas
observadas.

145. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
143
COMO AVALIAR O DESENVOLVIMENTO
DE UM PAÍS?
A esperança de vida ao nascer (indicador de saúde)
é um dos três indicadores que o Programa das
Nações Unidas usa para medir o desenvolvimento
de um país. Os outros dois são a taxa de
alfabetização de adultos e de matrículas nos outros
níveis de ensino (indicador educacional) e o PIB
per capita (que representa o Produto Interno Bruto
de um país, ou seja, a soma de todos os seus bens e
serviços produzidos, em determinado período,
divididos pela população). Um crescimento do PIB
deve indicar mais renda, mais empregos e,
conseqüentemente, maior consumo no país, embora
não exista um vínculo automático entre
crescimento econômico e desenvolvimento
humano. Porque a verdadeira medida de êxito de
uma sociedade deve se traduzir em benefícios e
oportunidades concretas para as pessoas. Esses três
indicadores juntos determinam o índice
denominado de IDH (Índice de Desenvolvimento
Humano) de um país, que varia de 0 a 1. Quanto
mais desenvolvida a nação, mais próximo de 1 será
o valor do IDH. O Brasil, em 1999, ocupou a 69º
posição, com um IDH de 0,75. O IDH é uma boa
ferramenta para indicar caminhos para trocas
políticas e a adoção de novas medidas que venham
favorecer o desenvolvimento humano de um país.
Desenvolvendo competências
O mapa do mundo (ver figura 2) indica (pela diferença de tonalidade) países que pertencem
a cada uma dessas três faixas de IDH: A) 0,801-0,939; B) 0,502-0,798; C) 0,258-0,498.
4
a) Indique pelo menos 2 países da América do Sul, um da América do Norte e um da Ásia que estejam classificados na mesma faixa de IDH do Brasil. Aponte um país da América do Sul que esteja na mesma faixa de IDH dos Estados Unidos; b) A Venezuela tem um IDH (0,765), muito próximo do nosso (0,75) e ocupa a 61º. Isso significa que ela tem o mesmo PIB, a mesma esperança de vida e taxa de escolaridade iguais às nossas?
Figura 2 - Índice de desenvolvimento humano (IDH).
Fonte: ALMANAQUE ABRIL. Rio de Janeiro, 2000. p. 122.

146. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
144
O QUE PODE SER FEITO PARA MELHORAR
ESSES INDICADORES E DIMINUIR A
POBREZA?
O Brasil possui a 10º economia do mundo e um
PIB alto, mas isso não tem beneficiado igualmente
toda sua população, provocando muita
desigualdade social e altas taxas de pobreza.
Desenvolvendo competências
“Segundo estudiosos e economistas, a erradicação da pobreza no país não se dará apenas
a partir da transferência da renda para os mais pobres, seja por meio de programas de
renda mínima (que prevêem o repasse de recursos para os mais carentes), seja pela
expansão do crédito para os pequenos empreendedores, como o microcrédito ou o banco
do povo, ou ainda por meio da reforma agrária. É preciso expandir também as políticas
sociais de educação, saúde, habitação e saneamento básico, já que a pobreza não
representa apenas uma insuficiência de renda, mas também a falta de acesso
a diversos serviços.”
Fonte: ALMANAQUE ABRIL. 26. ed. São Paulo: Abril, c2002.
Qual das frases abaixo expressa melhor o que os economistas estão afirmando no texto?
a) A pobreza é apenas falta de renda; para acabar com ela basta transferir dinheiro para
a população mais pobre e distribuir terras por meio da reforma agrária.
b) Para eliminar a pobreza do país, é suficiente privilegiar políticas sociais que aumentem
a oferta em educação, saúde, habitação e saneamento básico.
c) A transferência de recursos e terra, sozinhos, não irão acabar com a pobreza do Brasil,
porque também é preciso implantar políticas que melhorem a saúde, educação, habitação e
saneamento.
5
Como esse quadro de grandes contrastes afeta as
condições de saúde dos brasileiros?
Essa situação faz com que coexistam, no país,
doenças típicas de países ricos, como as do
sistema circulatório (por exemplo: hipertensão,
infarto) e as degenerativas, como o câncer, ao
lado de outras comuns em países pobres, como as
infecciosas e parasitárias — tuberculose,
hanseníase (lepra), leishmaniose, esquistossomose
— que poderiam ser evitadas na maior parte dos
casos e que predominam, geralmente, em regiões
mais carentes e de saneamento precário. Além
desses fatores externos, a saúde, como já
discutimos, depende também de fatores
hereditários. Cada vez mais se associam certas
características individuais — como a tendência,
por exemplo, para uma maior longevidade, ou
para apresentar doenças como diabete, câncer de
mama, problemas cardíacos — a fatores herdados
dos pais. Como essas características hereditárias
passam dos pais para os filhos?

147. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
145
O MECANISMO DE HERANÇA DAS
CARACTERÍSTICAS
Para entendermos melhor o mecanismo de
transmissão das características hereditárias, vamos
utilizar, como exemplo, o processo de clonagem,
que tem sido muito discutido ultimamente.
Novela, jornais, revistas tratam do tema, mas
também acrescentam muitas dúvidas. Será que os
clones são exatamente iguais a quem lhes deu
origem? É verdade que eles morrem cedo e
apresentam doenças? Outras pessoas ficam
assustadas com os problemas éticos envolvidos
Desenvolvendo competências
Desde 1903, clone é definido como uma população de moléculas, células ou organismos que
se originaram de uma única célula e são idênticos à matriz original. Considere os seguintes
seres vivos:
I. uma roseira, produzida a partir de uma muda é exatamente igual à planta mãe que lhe
deu origem;
II. dois gêmeos dizigóticos ou fraternos provenientes de duas células-ovo ou zigotos
diferentes (figura 3);
III. dois gêmeos idênticos ou monozigóticos, provenientes de uma mesma célula-ovo ou
zigoto que se divide em duas iguais (figura 4).
De acordo com a definição anterior, podemos dizer que são clones:
a) apenas I e II.
b) apenas I e III.
c) apenas II e III.
d) I, II, III.
e) nenhum deles.
6
nessa questão porque acreditam que se está
alterando a criação divina, como se os cientistas
estivessem brincando de deuses. Verdade ou
mentira? Certo ou errado? Será que todos sabem
realmente o que vem a ser um clone e como é
obtido?
Clone quer dizer broto e, cientificamente falando,
não é nenhuma novidade, conforme iremos
verificar.
Figura 3 Figura 4
Fonte: LOPES, Sônia. Biologia. São Paulo: Saraiva, 2000, v.1 p. 307

148. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
146
Você deve ter assinalado a única alternativa que
inclui indivíduos exatamente iguais à matriz
original, isto é, que surgiram a partir de células
semelhantes. Esses são clones encontrados na
natureza. Será que há diferença entre esses clones
naturais e os produzidos pelos cientistas?
Em 5/07/1996, Ian Wilmut anunciou que havia
produzido a Dolly, um mamífero clonado. Nunca
uma ovelha havia sido tão famosa, virou capa de
revista, foi assediada por fotógrafos e passou a
provocar polêmicas. Por que será?
RECEITA PARA FABRICAR CLONES
As características que são transmitidas de pais
para filhos estão contidas nas duas células
reprodutoras, o espermatozóide e o óvulo, que se
unem e dão origem ao embrião. Mas a Dolly não
nasceu a partir dessas duas células. Essa é a
grande diferença.
Como será que a Dolly foi fabricada? O esquema
ao lado mostra o mecanismo necessário para
obtê-la.
Observe a figura. Verifique, inicialmente, se ela
nasceu com as características da ovelha 1, 2 ou da
3. Examine novamente o esquema e descubra
como cada uma das três ovelhas contribuiu para a
formação da Dolly. Vocês se lembram que as
células são constituídas basicamente de
membrana, citoplasma e núcleo. A ovelha 1
forneceu uma célula adulta completa para
produzir a Dolly. A ovelha 2 contribuiu com um
óvulo (célula reprodutora feminina), com
citoplasma, mas sem núcleo. A ovelha 3 é a mãe
de aluguel, apenas emprestou o útero para o
embrião se desenvolver. O que a ovelha com a
qual ela saiu parecida, portanto, aquela que
transmitiu as características hereditárias, tinha na
estrutura da célula, que as outras não forneceram?
É o núcleo, não é? É possível concluir que é nesse
local da célula que devem estar armazenadas, em
sua maior parte, as informações responsáveis pela
determinação das características apresentadas pela
Dolly .
Figura 5 - Mecanismo de obtenção da ovelha Dolly
É portanto, principalmente, no núcleo, que encontramos uns filamentos alongados chamados de cromossomos, constituídos pelos genes, que
por sua vez são pedaços de uma molécula de uma
substância chamada de DNA (ácido
desoxirribonucleico). Uma pequena quantidade de
DNA pode ser encontrada no citoplasma. Os genes
contêm as informações (a programação genética)
que vão determinar as características que tanto a
ovelha Dolly como os demais seres vivos
apresentam. Dolly não nasceu a partir de um
espermatozóide e de um óvulo, mas sim de uma
célula mamária já adulta, que faz parte de um
tecido. A partir dessas informações, explique por
que podemos deduzir que ela é um clone da
ovelha 1. Não foi fácil obter um clone a partir de

149. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
147
Desenvolvendo competências
a) Se Dolly nasceu a partir de uma célula mamária adulta, isso significa que todas as
células de um organismo contêm a mesma programação genética da célula-ovo, que foi o
início de tudo. Sugira uma hipótese para explicar como células que possuem os mesmos
genes conseguem realizar diferentes funções em um organismo.
b) Na clonagem da Dolly (Figura 5), como os cientistas conseguiram fazer com que a célula
mamária e o óvulo se juntassem e dessem origem a um embrião? Que técnica usaram para
provocar essa“fertilização”?
7
Será que o clone é exatamente igual à mãe
biológica que lhe forneceu a programação
genética? Gêmeos idênticos, que nascem a partir
de um mesmo ovo, não são absolutamente
semelhantes. Você sabia que eles têm até
impressões digitais diferentes? Sugira uma
hipótese para explicar por que eles podem ter a
mesma programação genética e não serem
exatamente iguais. É possível afirmar que o
ambiente também pode influenciar a determinação
das características de um indivíduo? Aponte
características em seu organismo que mudam em
função do meio ambiente, mas não são
transmitidas para seus descendentes.
HOMENS EM SÉRIE
A clonagem humana desperta muita polêmica.
Será que os cientistas já produziram um clone
humano? Na verdade, até o presente momento,
não se conseguiu produzir um clone humano, mas
só algumas células embrionárias. De acordo com a
finalidade a que se destinam, há dois tipos de
clonagem humana: a terapêutica e a reprodutiva.
uma célula mamária adulta já diferenciada, que
faz parte de um tecido ou de um órgão de um
mamífero, como fez Ian Wilmut com a Dolly.
Dolly nasceu depois de 276 fracassos: muitos
clones morreram antes de nascer e um deles
nasceu defeituoso, precisando ser sacrificado.
Aliás, como a célula mamária foi retirada de
uma ovelha com 6 anos de idade, talvez se
explique porque Dolly (que precisou ser
sacrificada), embora jovem, já estivesse com
artrite, uma doença que só aparece em idosos.
Os cientistas descobriram que deixando essas
células mamárias cultivadas no laboratório
“passarem fome”, isto é, ficarem subnutridas, não
se sabe bem por quê, elas paravam de crescer e
voltavam a adquirir suas qualidades juvenis, como
antes, quando ainda não tinham se diferenciado
para fazer parte de um tecido.

150. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
148
Nas duas, o processo de obtenção da célula-ovo é
bem semelhante ao da Dolly. Observe os dois
esquemas, representados nas Figuras 6 e 7.
Verifique em que aspectos diferem. A finalidade é
diferente, embora ambas produzam seres humanos
clonados. A clonagem reprodutiva pretende obter
um novo ser semelhante ao indivíduo que
forneceu a célula que lhe deu origem (é utilizada
para pessoas que não conseguem ter filhos por
outros métodos). Já a finalidade da clonagem
terapêutica é obter apenas células-tronco
pluripotentes ainda não diferenciadas, presentes
no embrião. Vocês devem estar se perguntando
para que serviriam essas células. A medicina cada
vez mais investe em pesquisas na tentativa de
corrigir danos no mecanismo de funcionamento
das células, inclusive atuando em sua
programação genética, procurando curar doenças
e melhorar a saúde das pessoas. A proposta, a ser
realizada em um futuro próximo, é a seguinte:
vamos supor que uma pessoa tenha sofrido uma
lesão (destruição de células) no coração,
provocada, por exemplo, por um infarto. Essas
células-tronco embrionárias, se programadas
corretamente, podem diferenciar-se, formando
novas células para o coração, em substituição ao
tecido lesado; com isso, o coração voltaria a
funcionar normalmente.
Qual a vantagem desse processo em relação a um
transplante? A própria pessoa fornece o núcleo de
sua célula adulta para formar o embrião. Estas
células embrionárias clonadas, que têm a mesma
programação genética das demais células do
corpo, não seriam rejeitadas pelo coração. Esse é
exatamente o grande problema dos transplantes,
que estaria sendo evitado por essa técnica.
Desenvolvendo competências
Como a clonagem terapêutica poderá ajudar paraplégicos, que tiveram sua medula
destruída em acidentes, a andar novamente? Você seria capaz de apontar outras
possibilidades da clonagem terapêutica para a cura de doenças humanas?
8
O Congresso Brasileiro está estudando se aprova o
uso da clonagem terapêutica, já aceita pela
Comissão Técnica Nacional de Biossegurança. A
reprodutiva, que poderá levar à obtenção de um
clone humano, dificilmente será aprovada. Em
todo o mundo, há muita discussão sobre o
assunto. Alguns países permitem a realização de
ambos os tipos de clonagem.
Figura 6
Fonte: Revista Pesquisa FAPESP, suplemento especial, n. 13, p. 10-11 mar. 2002.
Figura 7

151. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
149
A discussão da clonagem envolve aspectos
científicos e éticos e, ao mesmo tempo, há muito
mito sobre o tema. Procure justificar sua posição
pessoal sobre esses dois tipos de clonagem. Você
acha que o Congresso Brasileiro deve aprová-las
ou não? Ramos novos da biotecnologia, como a
engenharia genética, estão produzindo
modificações genéticas nas células de plantas e
animais e pretendem, no futuro, chegar até a cura
de doenças hereditárias, alterando os genes que as
causam e trazendo novas perspectivas para as
questões de saúde.
Mas, embora a Ciência tenha avançado muito
nesse campo, os seres humanos ainda continuam
sendo produzidos pelo velho método tradicional,
como veremos a seguir.
GRAVIDEZ NA ADOLESCÊNCIA: UMA
QUESTÃO DE SAÚDE PÚBLICA
Não se sabe muito bem o porquê, mas a idade da
primeira menstruação feminina tem diminuído,
progressivamente, desde o início do século XX.
Em 1900, as moças menstruavam pela primeira
vez por volta dos 17 anos. Hoje, é comum
meninas de 11 ou 12 anos já menstruarem. Talvez
a causa esteja relacionada com uma melhor
nutrição das crianças atuais. Um outro aspecto a
considerar refere-se à precocidade das relações sexuais.
Entre 1986 e 1996, dobrou o número de jovens
que teve sua primeira relação sexual entre os 15 e
os 19 anos. Com isso, anualmente 14 milhões de
adolescentes no mundo tornam-se mães. Os dados
do Ministério da Saúde com respeito ao número
total de filhos por faixa de idade das mães (em
bloco de 5 anos), nas diferentes regiões do país,
em 1998, são os seguintes:
Observe os dados da tabela na próxima página.
Descubra quais as duas principais faixas de idade
em que as mães brasileiras estão tendo um maior
número de filhos.
É possível afirmar que, de cada 10 crianças que
nascem no Brasil, aproximadamente três são filhas
de mães adolescentes? Considerando que as mães
de 14 a 19 anos estão no período da adolescência,
vamos calcular que porcentagem seus filhos
representam dentro do total de crianças nascidas
no Brasil. Basta verificar qual é o total de filhos
nascidos de mães de 14 a 19 anos (primeira
coluna da tabela) e calcular que porcentagem esse
número representa dentro do total de filhos
nascidos de mães brasileiras, o que inclui todas as
faixas etárias (última coluna). Se essa porcentagem
estiver acima de 20% e próxima, portanto, de
30%, o que corresponde a 30 em 100 (ou,
simplificando, 3 em 10), podemos considerar a
afirmativa correta.
Desenvolvendo competências
Leia algumas citações retiradas dos meios de comunicação:
1. Um embrião, mesmo constituído por poucas células, já é um ser humano; portanto, uma
vida está sendo destruída. (Um líder religioso).
2. Não adianta ficarmos receosos, porque se tivermos medo a ciência e a medicina se
estagnarão, afirma o Dr Antinori, médico e cientista italiano que pretende fazer um clone
humano.
3. “Se pensarmos que qualquer célula pode gerar um novo ser, ao tirarmos um fio de
cabelo estaríamos destruindo uma vida humana em potencial”. (Mayana Zatz, professora
da USP).
4. O que será feito com os clones que saírem defeituosos? E se ocorrerem problemas nas
próximas décadas, quem se responsabiliza? (pergunta de um cientista).
Quais dessas frases expressam posições favoráveis e contrárias à clonagem terapêutica e à
reprodutiva?
9

152. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
150
Desenvolvendo competências
A porcentagem de mães entre 14 e 19 anos é maior nas regiões mais carentes do Brasil. É
correta essa afirmativa? Observe os índices das regiões mais carentes como a Nordeste e a
Norte, e compare-os com os do Sul e Sudeste. Sugira uma hipótese para explicar esses
resultados.
10
No Brasil, enquanto as taxas gerais de
fecundidade (número médio de filhos que uma
mulher brasileira teria em média durante sua vida
fértil) têm diminuído no país inteiro, na faixa de
15 a 19 anos aumentou em 26%.
Por que o número de adolescentes grávidas tem
aumentado? Existem muitos fatores que podem
estar ligados a esse fato. Eles envolvem aspectos
psico-sociais, econômicos e culturais do país e até
da região em que a jovem vive, como acabamos
de verificar. Quer entender melhor essa questão?
Para discutir esse tema, utilizamos como exemplo
uma jovem a qual chamamos de Daiane, 15 anos,
que vive na periferia de uma grande cidade,
largou os estudos na 5ª série, não trabalha fora
e pensa estar grávida do namorado Marcos,
de 19 anos.
Os sentimentos e dúvidas de Daiane podem não
ser exatamente iguais aos de outras adolescentes
que vivem em circunstâncias diferentes das suas.
Não pretendemos que eles representem todo o
universo de jovens mães brasileiras. Para montar
o personagem, usamos dados de uma pesquisa
realizada com adolescentes grávidas, pertencentes
à periferia urbana e atendidas pelo SUS, apenas
para facilitar a compreensão dos inúmeros
aspectos que envolvem essa questão.
DAIANE DESCOBRE QUE ESTÁ GRÁVIDA...
Pensamentos de Daiane: Transei sem pensar.
Pintou um clima, nem usei camisinha, nem pensei
na AIDS. Mas primeira vez não pega, por que
minhas regras não vêm? Ando meio enjoada, meu
seio está doendo já faz algum tempo. Que método
posso usar, se não estiver grávida? Marcos diz
que só usa camisinha no começo de namoro,
depois não precisa mais e que a responsabilidade
é minha. Tenho medo de procurar o médico e
falar que não sou mais virgem. Será que vou
passar dor na hora do bebê nascer?
Região
Norte
Nordeste
Sudeste
Sul
Centro-
Oeste
Total
De 14 a 19 anos
81.469
(31,18%)
218.240
(26,01%)
267.470
(20,68%)
98.008
(21,49%)
63.880
(27,07%)
729.067
De 20 a 29 anos
142.252
(54,43%)
453.000
(53,99%)
706.651
(54,61%)
235.518
(51,65%)
134.511
(56,99%)
1.671.932
De 30 a 39 anos
33.900
(12,97%)
150.017
(17,88%)
296.373
(22,91%)
112.148
(24,6%)
35.368
(14,98%)
627.806
De 40/45 ou mais
3.698
(1,42%)
17,750
(2.12%)
23.271
(1,8%)
10.321
(2,26%)
2.275
(0,97%)
57.315
Total
261.319
(100,0%)
839.007
(100,0%)
1.293.765
(100,0%)
455.995
(100,0%)
236.034
(100,0%)
3.086.120
GRAVIDEZ POR FAIXA ETÁRIA

153. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
151
Você seria capaz de responder às dúvidas
apresentadas por Daiane?
Será que toda gravidez em adolescentes é
complicada? Há muitas controvérsias. É claro que
menores de 13 a 15 anos são mais problemáticas,
se comparadas a outras de 17 a 19 anos. Em geral,
toda gravidez de adolescente pode ser
considerada de risco.
Daiane pode, sim, ficar grávida na primeira vez ou
pegar algum tipo de DST (doença sexualmente
transmissível) ou mesmo AIDS. É no mínimo
estranha a conclusão de Marcos de que, após
algum tempo de namoro, os riscos diminuem. Na
verdade, eles permanecem os mesmos. Quem disse
que a responsabilidade é apenas de Daiane? Será
que o filho também é só seu?
Ela precisa conhecer alguns métodos
anticoncepcionais e saber como utilizá-los.
Existem vários, e seu uso depende da idade da
mulher, custo, efeito colateral, se não falham...
Para adolescentes, é mais complicado. Seu corpo
ainda está se formando; por esse motivo, é
fundamental a consulta a um médico, antes de
fazer qualquer opção.
Desenvolvendo competências
a) Leia, abaixo, o mecanismo de ação de três métodos anticonceptivos mais utilizados:
I. DIU (dispositivo intra-uterino): pequena peça com hastes que é colocada dentro do útero
da mulher. Ele funciona impedindo que o óvulo já fertilizado (método micro-abortivo) se
prenda na parede do útero e continue seu desenvolvimento. Pode atuar também provocando
um espessamento do muco na entrada do útero, impedindo o espermatozóide de passar e ir
fecundar o óvulo.
II. Pílula: feita a partir de hormônios não naturais semelhantes aos produzidos pela
mulher, atua impedindo o óvulo de sair do ovário e também engrossa o muco que fica na
vagina da mulher, não deixando o espermatozóide passar. Não ocorre ovulação porque o
hormônio da pílula imita uma gravidez.
III. Preservativo (camisinha): envolve o pênis, impedindo que o espermatozóide chegue até o
óvulo e o fertilize.
A figura abaixo mostra o local onde atuam
esses três métodos anticonceptivos no sistema
reprodutor feminino. De acordo com as
informações citadas no texto acima, procure
localizá-los no esquema, preenchendo os
espaços indicados pelas letras A, B, C.11
Figura 8 – Esquema mostra o local de ação de três
métodos anticonceptivos.

154. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
152
Com relação à eficiência desses três métodos, pode-se afirmar que:
I. o DIU é um método seguro se colocado e acompanhado sempre pelo médico e se for bem
tolerado pela mulher (não sentir cólicas, perda sangüínea, infecções). Muitos médicos não
recomendam o DIU para adolescentes ou mulheres que nunca foram mães. Embora seja
mais caro que os outros dois, pode ser usado durante 5 a 10 anos.
II. a pílula é um método muito eficiente e relativamente barato, mas tem muitas contra-
indicações (mulheres com pressão alta, câncer no seio, ovário ou útero, hepatite recente,
diabetes, enxaqueca e fumantes com mais de 35 anos, por exemplo, não devem usá-la).
Muitos médicos acham que adolescentes com menos de 4 anos de menstruação regular não
devem tomar a pílula porque os hormônios podem prejudicar a formação de seus órgãos
reprodutores.
III. o preservativo (camisinha), se colocado corretamente e usado uma única vez, é um
método eficiente.
b) Assinale com um X na tabela abaixo qual(is) tipos de anticonceptivos você acha que
poderia ser indicado para: (1) uma jovem de 15 anos, que menstruou aos 12 e nunca teve
filhos; (2) uma mulher de 35, casada, não fumante, com um filho e (3) uma jovem de 24
Tipo de anticonceptivo
Mulher 1
Mulher 2
Mulher 3
DIU PílulaPreservativo
anos, solteira, sem filhos e que teve hepatite recentemente, desde que aprovado e
recomendado pelo médico.
c) Pelo avanço da AIDS entre mulheres, mesmo as casadas, qual método seria o mais
recomendado para as três?
Há muitas outras DST (doenças sexualmente transmissíveis) que seriam assim evitadas,
como sífilis, gonorréia, herpes genital e corrimentos, que precisam ser tratadas
rapidamente e por médicos, não na farmácia. Outra doença transmissível muito comum é
a causada pelo papilomavírus humano, que em 98% dos casos é responsável pelo câncer
do colo uterino.
d) As estatísticas brasileiras mostram que apenas 14% das jovens de 15 a 19 anos
utilizam métodos anticonceptivos e somente 7,9% tomam a pílula. Explique por que, no seu
entender, encontramos essas porcentagens tão baixas de uso desses métodos.

155. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
153
MEDOS, RECEIOS E ALEGRIAS...
Pensamentos de Daiane: Meu pai vai me matar; a
mãe eu dou um jeito. Nunca falei de sexo com
eles e agora apareço “de barriga”. O que o povo
vai falar de mim? Vão dizer que eu sou “galinha”?
Quem sabe o Marcos casa comigo e eu vou morar
com ele. Vai ser gostoso segurar o bebê, comprar
roupinhas novas. Vou adorar ser mãe. Todo
mundo vai vir me visitar. Não vou mais me sentir
sozinha. E o supletivo que eu ia fazer, como fica?
O que vai ser da minha vida?
Há muitos aspectos envolvidos na questão da
gravidez de Daiane que são válidos para muitos
adolescentes. Por exemplo, há vários fatores que
podem estar contribuindo para a ocorrência da
gravidez precoce. Sobre esses fatores, aponte
aqueles com os quais concorda (C) e discorda (D):
( ) A menor escolaridade da jovem é uma
condição que pode aumentar o risco de uma
gravidez precoce.
( ) A falta de perspectivas de um futuro melhor e
da obtenção de um emprego são fatores que
influenciam a ocorrência de uma possível
gravidez em jovens.
( ) A ausência de diálogo com os pais sobre
sexualidade não influi sobre os riscos de uma
gravidez indesejada.
( ) A falta de auto-estima, comum em
adolescentes, e um sentimento de exclusão da
sociedade podem conduzir a uma gravidez
precoce.
Teve dúvidas? Que tal ler o texto que se segue?
Ele vai ajudá-lo a esclarecer essa questão. No final
da leitura, retorne e veja se o texto contribuiu
para você entender melhor o tema.
De acordo com o que pensa Daiane, parece que ela
não consegue ter um diálogo aberto com os pais
sobre sexo. Quem parece estar mais próximo dela,
o pai ou a mãe? Essa falta de comunicação com os
pais é considerada por psicólogos como um fator
importante que pode conduzir a uma gravidez
precoce. A relação que Daiane tem com os pais é a
que acontece na maioria das famílias que você
conhece? Sugira hipóteses para explicar qual a
causa provável dessa ausência de diálogo.
Por que Daiane engravidou, se ela parece temer o
futuro, os pais, os preconceitos das pessoas?
Parece que ela tem uma vontade consciente ou
inconsciente (descuido) de engravidar, ligada às
sua condições de vida. Ela sente falta de
perspectivas de um futuro melhor e da obtenção
de um emprego, um sentimento de exclusão da
sociedade em que vive, falta de auto-estima, bem
característica dessa fase de adolescência pela qual
está passando, pouca diversão e até vontade de
constituir uma família nos moldes que sonha.
Qual é a importância da escola em sua vida? As
estatísticas do IBGE mostram que quanto maior o
número de anos que as adolescentes permanecem
na escola (9 a 11 anos), diminui em 14% o risco
de ficarem grávidas.
A maneira como os meios de comunicação tratam
a questão da sexualidade pode, talvez, estar
influenciando na opção dos jovens em iniciarem
sua vida sexual mais precocemente, sem maiores
responsabilidades.
Quando se deu conta, Daiane já estava grávida. No
início, todos ficaram muito bravos, depois
acabaram aceitando a gravidez e ela se viu
paparicada, o centro das atenções, adorou! Não
casou como sonhava, nem saiu da casa dos pais.
Talvez demore anos para perceber as perdas, para
ela e para a criança, de uma gravidez precoce.
Este é só um exemplo, mas, como você percebe,
uma questão tão importante de saúde pública,
como é a de uma gravidez na adolescência, não
pode ser analisada apenas sob um aspecto. Há
muitas jovens, principalmente entre 17 e 19 anos,
que vivem relações estáveis e para as quais a
gravidez não é um peso. Mas, a cada ano cresce o
número de adolescentes que procuram os serviços
do SUS (Sistema Único de Saúde) para resolver
problemas de saúde causados por aborto malfeito.
Levando em conta todos os aspectos envolvidos
nessa questão, que medidas você acha que
precisariam ser adotadas pelas famílias, escolas e
órgãos públicos para evitar que ocorram casos
como os de Daiane? Enumere os vários fatores
discutidos neste texto que precisam ser levados
em conta para que os órgãos públicos coloquem
em ação um programa de saúde pública, que tenha
como finalidade diminuir o número de
adolescentes que passam por uma gravidez
indesejada.

156. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
154
de Prevenção de Acidentes). Aurélio candidatou-
se, foi eleito e tem novas atribuições. Precisa
saber identificar riscos no processo do trabalho,
propor ações preventivas, colaborar com o
Programa de Controle Médico de Saúde
Ocupacional, entre outros. Ele foi informado que
esse ramo de atividade é o de maior risco de
intoxicação por chumbo (para facilitar, nos
referimos ao chumbo, de forma genérica, mas
subentende-se que se trata de compostos de
chumbo, como os óxidos, por exemplo,
encontrados nas baterias). Vamos acompanhá-lo
em sua tarefa?
Você viu como uma questão de saúde pública envolve aspectos psicológicos, econômicos,
sociais e até vontade política de implantar
programas que se proponham a dar melhor
atendimento aos jovens. Além desses fatores, o
ambiente também pode ter influência sobre a
saúde das pessoas. É o que vamos verificar a
seguir.
A SAÚDE DO TRABALHADOR
Aurélio trabalha em uma fábrica de reciclagem de
baterias. Como a fábrica já está com 30
funcionários, foi criada a CIPA (Comissão Interna
VOCÊ SABIA QUE
Saturnismo é o nome do envenenamento produzido pelo chumbo quando penetra no
corpo. Vem de saturno, nome dado pelos alquimistas para o chumbo?
Uma fonte de poluição por chumbo é a queima da gasolina? O Brasil eliminou o
chumbo da gasolina em 1995?
Além de fábricas de baterias, trabalhadores de indústrias automobilísticas, oficinas
mecânicas, indústrias de cerâmica e tintas também estão expostos ao chumbo?
Acredita-se que Van Gogh (1853-1890), célebre pintor holandês, tinha todos os
sintomas de intoxicação por chumbo (irritabilidade, alucinações, delírios, danos
irreversíveis no cérebro), provavelmente provocados pelas tintas branca e amarela com
as quais trabalhava e que contêm chumbo.
AS DOENÇAS QUE O CHUMBO PROVOCA
A cartilha da Fundacentro é distribuída aos
trabalhadores para orientá-los sobre os riscos da
contaminação por chumbo. Por que ela alerta que
o chumbo trabalha calado, mas se resolve falar,
fala alto, só falta gritar?
O chumbo, quando penetra no organismo, pode ir
se acumulando em várias partes do corpo, sem
apresentar sintomas aparentes. Mas, em casos
agudos, surgem as queixas de fraqueza, insônia,
irritabilidade, dores nos membros inferiores, má
digestão, cólicas, hipertensão. Em casos graves,
provoca paralisia, coma e até a morte pois ele
ataca o sistema nervoso. A maior parte do chumbo
que entra em nosso organismo vai parar nos ossos
- que como vocês sabem - são ricos em fosfato de
cálcio e magnésio. Fica lá depositado, inerte.
Demora 25 anos para sair pela urina. Uma outra
parte vai para o sangue, especialmente para os
glóbulos vermelhos.
Cartilha O trabalhador do chumbo não
é de ferro da Fundacentro
Saiba que o chumbo trabalha calado
Muitas vezes ele não dá sinal
Escondidinho vai fazendo mal
Mas se o chumbo resolve falar
Ele fala alto, só falta gritar
Dá dor nas pernas, dor de barriga
Cãibra, insônia e muita fadiga
Dor de cabeça, fraqueza geral
Fraqueza nos músculos, cansaço total
Também nervosismo pode aparecer
Fundacentro - Fundação Jorge Duprat Figueiredo de Segurança e
Medicina do Trabalho. Ministério do Trabalho e Emprego.

157. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
155
Os glóbulos vermelhos (eritrócitos) nos seres
humanos são células sem núcleo, justamente para
ter o maior espaço possível para cumprir sua
função, que é a de transportar oxigênio do
pulmão para as células. Quem se liga ao oxigênio,
levando-o até as células, é um pigmento
respiratório, de cor vermelha, chamado
hemoglobina. A molécula de hemoglobina precisa
de ferro para formar-se.
O oxigênio tem uma função muito importante nas
células. Ele ajuda a célula a conseguir energia
para realizar as diversas funções do corpo, a
partir da quebra dos alimentos.
Anemia é uma doença provocada pela diminuição
do número de glóbulos vermelhos do sangue.
O chumbo, presente no sangue da pessoa
contaminada, impede a incorporação do ferro que
entra na constituição da hemoglobina, que faz
parte do glóbulo vermelho. Tente explicar,
baseando-se nos dados fornecidos, por que, em
contaminações por chumbo, que ocorrem em
períodos mais prolongados, a pessoa fica com
anemia e fraqueza. Em função da falta de ferro, o
que deverá ocorrer com o número de glóbulos
vermelhos quando há intoxicação por chumbo?
Irá diminuir ou aumentar? Procure associar esse
fato a possíveis prejuízos causados no
funcionamento do organismo da pessoa.
Mas, será que o chumbo age de forma semelhante
em todas as pessoas? Os efeitos maiores ou
menores no organismo dependem de fatores
individuais, tais como a idade, sexo, condições de
nutrição, estresse, entre outros. Quando a pessoa
está estressada ou com uma enfermidade crônica o
chumbo sai dos ossos, onde está depositado, e vai
para o sangue e para outros órgãos, como o
fígado, cérebro, medula. O chumbo em crianças
afeta o crescimento, provoca anemia crônica,
problemas nos rins. Os efeitos neurológicos nessa
idade podem ficar para o resto da vida, como a
dificuldade de aprendizagem, menor
desenvolvimento mental e diminuição da audição,
entre outros.
Outro efeito provocado é que, em pessoas
contaminadas, quanto maior a quantidade de
chumbo absorvido, menor é o nível de vitamina D
no sangue. A vitamina D é responsável pela
absorção do cálcio, fazendo com que ele saia do
sangue e penetre nos tecidos. Baseando-se nesse
dado, explique porque crianças, em período de
crescimento, são mais sensíveis que adultos, e
apresentam problemas mesmo com índices
menores de contaminação por chumbo.
Desenvolvendo competências
A partir das informações citadas anteriormente, forneça argumentos para explicar por que
pessoas malnutridas, principalmente com deficiência de ferro e cálcio na alimentação,
sofrem mais danos com esse tipo de intoxicação. Lembre-se do local onde o chumbo fica
depositado em maior quantidade no organismo e em que células do sangue ele causa
problemas, e você já sabe a resposta.
12

158. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
156
A bancada acima é o sonho de Aurélio. Na sua
fábrica de baterias, não há nada parecido. Ele
pensa em como conseguir que essas bancadas
sejam instaladas na firma. Enquanto isso, ele
insiste com seus colegas para que usem
corretamente as máscaras com filtro mecânico
(Figura 10) e que leiam o manual de instruções.
Estas são as três vias de entrada do chumbo no
organismo e o que a cartilha do trabalhador
recomenda sobre esse tema:
1. Respiratória - é a mais relevante das 3:
a) inalando a “fumaça” do chumbo;
b) respirando a poeira de chumbo;
c) durante a varredura de pisos e bancadas
2. Pela boca: ingerindo alimentos contaminados
por chumbo no ambiente de trabalho
3. Pela pele: absorvendo-o diretamente CARTILHA DO TRABALHADOR
O melhor tratamento é a prevenção
Escute e veja se não tenho razão
Onde existe sistema de exaustão
O resto do chumbo não vai pro
pulmão
Para falar em limpeza, é bom lembrar
Sem sanitário não há higienização
Não há mãos limpas na refeição
Outra medida bem inteligente
É ter refeitório limpo e arejado
Onde se alimente despreocupado
Para limpar paredes e chão
Não use vassoura, nem use a mão
Jogue água em quantidade boa
O seu esforço não será à toa
O trabalhador de chumbo não é de ferro - Cartilha do trabalhador
Fundacentro – Fundação Jorge Duprat Figueiredo de Segurança e
Medicina do Trabalho. Ministério do Trabalho e Emprego.
QUAIS SÃO AS VIAS DE ENTRADA DO
CHUMBO NO ORGANISMO DO
TRABALHADOR DA FÁBRICA?
Figura 9 e 10 – Equipamentos para proteção.
Fonte: DINIZ, E. P .H.; SAMPAIO, M. R. O chumbo e as formas de controle. São Paulo: Fundacentro, 2001. p. 18 e 25

159. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
157
Relacione as frases da cartilha assinaladas em letra
diferente a cada uma das três vias possíveis de
entrada do chumbo no organismo. Por exemplo:
“Onde existe sistema de exaustão o chumbo não
vai para o pulmão”- Via de entrada do chumbo:
respiratória e assim por diante...
Estas são algumas das recomendações necessárias
para se evitar a contaminação por chumbo dos
trabalhadores e de suas residências:
Desenvolvendo competências
Aurélio, ao fazer a inspeção da fábrica, encontrou as seguintes situações: os operários
fumam no ambiente de trabalho porque não acreditam que cause problemas; não há local,
na fábrica, para guardarem suas roupas pessoais, que ficam expostas; além disso, eles
recusam-se a lavar suas roupas em casa separadamente; as luvas não são trocadas
rapidamente quando rasgam.
a) Baseando-se no que já conhece sobre a contaminação por chumbo e pela leitura das
normas de segurança citadas acima, esses trabalhadores correm o risco de se contaminar?
E as suas famílias? Por quê?
b) Enumere as medidas de segurança individuais e coletivas que precisariam ser tomadas
para evitar que isso ocorra, relacionado-as ao nível de responsabilidade de patrões e
operários na solução dessas questões.
13
A poluição da fábrica pode espalhar-se pelo ar e
também atingir o solo e, conseqüentemente, as
águas que correm na profundidade. Recentemente,
uma fábrica de baterias de Bauru contaminou
moradores, inclusive crianças. Exames apontaram
também a contaminação de ovos, leite e hortelã.
Recomendou-se que aves fossem abatidas e as
vacas removidas do local. Parece que chumbo
expelido pela chaminé espalhou-se no ambiente.
Lavar as mãos e os braços antes das
refeições; tomar banho após o serviço;
trocar a roupa que foi fornecida pela
fábrica. Em casa, lavar a roupa
separadamente.
A fábrica deve fornecer botas, luvas,
aventais e uniformes, quando
necessário.
Não fumar no ambiente de trabalho.

160. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
158
QUAIS SÃO OS DIREITOS DO TRABALHADOR?
A exposição ao chumbo é considerada um tipo de
insalubridade de grau máximo, portanto muito
perigosa à saúde do trabalhador. A legislação
sobre saúde e segurança do trabalhador é bem
detalhada. Determina limites de tolerância acima
dos quais, caso seja contaminado, o trabalhador
deve ser afastado e receber tratamento gratuito.
Mas é bom lembrar que o melhor tratamento
ainda é a prevenção!
E, para terminar, a cartilha do trabalhador, que já
citamos anteriormente, nos dá um bom conselho:
Desenvolvendo competências
a) Explique por que as aves, vacas e seres humanos podem ter se contaminado.
b) A cadeia alimentar mostra os níveis de alimentação, iniciando-se com o produtor
(vegetal), consumidor primário (herbívoro), consumidor secundário (carnívoro), consumidor
terciário. Em uma cadeia alimentar de um solo contaminado por chumbo, você espera
encontrar os maiores níveis de chumbo, no produtor ou nos consumidores, como aves e
vacas? Por quê? Para responder a essa questão, lembre-se de que o chumbo que não sai
pela urina fica retido no organismo do animal, e que quanto maior o animal, ele precisa
de uma quantidade também maior de alimento.
14
Para evitar doenças e acidentes
É preciso ser persistente
Será mais que necessário
Controlar riscos, mudar gestos diários
E se quer saber mais sobre isso
Busque informações, não fique omisso
Prefeituras, Estado e a União
Têm setores cuja obrigação
É lhe dar apoio, lhe dar a mão
Você com certeza acabará dizendo:
Sou um trabalhador, você não está
vendo?
Mas não é só você, há um mar de
pessoas
Podem juntas fazer barulho que
ressoa
Vai ouvir Ministério Público e DRT
E se isso ainda não resolver
Chame o repórter, chame a TV.
O desenvolvimento industrial trouxe muitas
vantagens para a nossa sociedade. Mas, veio
acompanhado de problemas que afetam o meio
ambiente e a saúde dos trabalhadores. Todos os
dias os jornais trazem notícias alarmantes sobre
contaminações do solo e da água provocadas por
lixo industrial, descartado sem nenhum controle.
E não é só o lixo industrial que se acumula e
causa preocupações, como veremos a seguir.
REDUZIR, REUTILIZAR, RECICLAR:
UMA POSSÍVEL SOLUÇÃO
PARA O LIXO
Quando olhamos para as ruas de nossas cidades,
não há como não ficar desolado. Muitas ruas não
estão limpas, há entulho e até restos de alimentos
lançados em terrenos baldios. Na beira de
córregos, acumulam-se embalagens de
refrigerantes. Será que não tem solução?
Para tentar responder a essa pergunta, vamos
conhecer um pouco mais sobre o lixo.

161. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
159
VOCÊ SABIA?
15
Desenvolvendo competências
O que é “lixo”?
Tempo que os seguintes materiais levam para se decompor:
Plástico — mais de 100 anos ; Latas de alumínio — 200 a 500 anos; vidro — tempo
indeterminado; papel — 3 a 6 meses; madeira pintada — 13 anos; metal — mais
de 100 anos; chiclete — 5 anos
Aprender Ciências: um mundo de materiais.
Que o plástico é fabricado a partir do petróleo? Que latas de alumínio são obtidas de
um minério chamado bauxita? O papel é proveniente de pastas celulósicas retiradas da
madeira? Que o vidro vem da areia?
Figura 11 – Incinerador. Os perigos da queima do lixo e alternativas mais saudáveis ao homem e ao
meio ambiente. Publicado sob responsabilidade do Sindicato das Indústrias Químicas, Farmacêuticas
e Plásticos de São Paulo, Movimento Boitatá e outros grupos.
Baseando-se no texto acima, você concorda com o que está sendo afirmado pelo autor do
quadrinho? Esclareça por que, mesmo quando decomposto, esse lixo produzido não volta
ao que já foi.
DE QUE É CONSTITUÍDO O LIXO?
Você é capaz de citar alguns tipos
diferentes de lixo existentes? Lembrou-se
de quantos? Há o domiciliar, o industrial,
entulhos, os que vêm de hospitais e
serviços de saúde. Nos últimos anos tem
crescido a preocupação com os lixos
tóxicos, como pilhas, baterias, lâmpadas
fluorescentes e até pneus. Não podemos
esquecer o grande problema que é o lixo
atômico, produzido pelas usinas
nucleares. A maior quantidade é
representada pelo lixo domiciliar, quase 1
kg por pessoa, por dia. Qual será a sua
composição?

162. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
160
16
Desenvolvendo competências
A Figura 12 mostra a composição média do lixo domiciliar no Brasil em 2000.
a) Que parte desse lixo pode ser reciclada?
b) Pode-se conhecer o nível de desenvolvimento de um país pelo tipo de lixo que descarta.
Os gráficos mostram a composição do lixo produzido em três países com diferentes níveis
de desenvolvimento industrial: Brasil, Índia e Japão. Indique quais dos gráficos (X, Y e Z)
correspondem respectivamente a esses países (ver figura 13). Verifique em qual deles o lixo
contém mais matéria orgânica (restos de alimentos) e qual apresenta mais restos de
produtos manufaturados, e você já saberá a resposta.
Para onde vai todo esse lixo?
Muito lixo vai para as ruas, terrenos baldios,
calçadas, entopem bueiros, provocam o
assoreamento dos leitos dos rios, levando a
enchentes e fazendo proliferar animais como ratos
e insetos, transmissores de doenças. O lixo é uma
fonte de doenças como parasitoses, diarréia,
hepatite, leptospirose e até dengue. O restante do
lixo é recolhido e transportado pela prefeitura. Os
serviços de coleta de lixo atingiam, em 1998,
92,45% das residências (Fonte IBGE). Esse número
é menor nas regiões Norte e Nordeste. O gráfico a
Figura 12
Figura 13 – Composição percentual média de lixo domiciliar em alguns países.
Fonte: LIXO municipal: manual de gerenciamento integrado. São Paulo: IPT/CEMPRE, 2000.
XY Z
Porcentagem de lixo
76%
13,5%
10%
0,9%
0,1%
Destino final
Lixões
Aterros controlados
Aterros sanitários
Compostagem
Incineradores
seguir mostra o destino final do lixo recolhido no
Brasil, em 2000, segundo o Instituto Virtual de
Educação para a Reciclagem:

163. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
161
VOCÊ CONHECE A DIFERENÇA?
Lixão ou depósito a céu aberto é a simples
descarga do lixo no solo, sem medidas de
proteção ao meio ambiente e à saúde pública. O
chorume, líquido de cor preta produzido pela
decomposição de matéria orgânica, polui o solo e
as águas superficiais e de profundidade.
Aterro controlado e Aterro sanitário — nos dois
tipos os resíduos são cobertos com uma camada
de material inerte, impedindo o contato humano.
No aterro sanitário, o lixo é depositado sobre uma
camada impermeabilizante que o separa do solo.
Há um dreno para o gás que se forma ao sair. Esse
gás pode ser utilizado para produzir energia.
O chorume, produzido pela decomposição do
material orgânico, é tratado e não polui o
ambiente.
Compostagem é o processo realizado em uma
usina térmica que transforma o lixo em adubo.
O incinerador é mais usado para queimar resíduos
que precisam ser esterilizados, como os dos
hospitais. Mas muitos países, por falta de espaço
para construir aterros, o utilizam. Produz gases,
alguns tóxicos. O volume do lixo é diminuído.
A partir da leitura dos textos, procure responder a
esta questão:
17
Desenvolvendo competências
Um dos grandes problemas das regiões urbanas é o acúmulo de lixo sólido e sua
disposição. Há vários processos para a disposição do lixo, dentre eles o aterro sanitário, o
depósito a céu aberto e a incineração. Cada um deles apresenta vantagens e desvantagens
Considere as seguintes vantagens de métodos de disposição do lixo:
I. diminuição do contato humano direto com o lixo;
II. produção de adubo para a agricultura;
III. baixo custo operacional do processo;
IV. redução do volume de lixo.
A relação correta entre cada um dos processos para a disposição do lixo e as vantagens
apontadas é:
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Aterro sanitário
I
I
II
II
III
Depósito a céu aberto
II
III
IV
I
II
Incineração
I
IV
I
IV
I
ENEM, 2000

164. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
162
As prefeituras não estão dando conta de recolher
todo esse lixo, muito menos de conseguir locais
para depositá-lo, sem prejuízo para o meio
ambiente. O crescimento econômico, o desperdício
de materiais e o uso de produtos descartáveis são
as principais causas desse excesso de lixo.
Como reverter esse quadro? O melhor recurso é
reduzir a produção de lixo de tal forma que só
uma parte final vá para um aterro sanitário.
COMO DIMINUIR A PRODUÇÃO DE LIXO?
Reduzir a quantidade de lixo - diminuir a
quantidade de lixo produzido.
Reutilizar - procurar soluções para a reutilização
do material, tais como oficinas de arte e
elaboração de utensílios.
Repensar hábitos de consumo e descarte - avaliar
a maneira como usamos e descartamos os
materiais.
Reciclar - reaproveitar o lixo, recuperando o que
pode ser reutilizado.
Recuperar os materiais - uma boa maneira é
implantar a coleta seletiva e separar esse lixo
em usinas de triagem, para enviá-lo depois para
a reciclagem. Embora traga mais gastos para a
Prefeitura, os benefícios ao meio ambiente serão
maiores.
Vamos conversar um pouco sobre esse tema.
Sugira algumas soluções para se reduzir a
quantidade de lixo produzido e para reutilizá-lo
melhor. Veja alguns exemplos que podem ajudá-
lo a pensar sobre esse tema: você toma café, água
e refrigerante em copos descartáveis ou em
xícaras e copos de vidro? Usa toalhas e
guardanapos de papel ou de pano? Dá preferência
a embalagens retornáveis em suas compras?
Compra só os alimentos que realmente consome
ou leva muitos supérfluos para casa?
Com relação aos materiais descartáveis, é possível
encontrar algumas soluções bem simples para
tentar recuperá-lo. Você separa o lixo reciclável
dos restos de alimentos, em sua casa? No Brasil,
só 135 municípios têm coleta seletiva de lixo e
ficam localizados principalmente no Sul e
Sudeste, mas sempre há locais para se destinar o
lixo a ser reciclado. O Brasil, até em função do
desemprego, tem uma alta taxa de reciclagem. Por
exemplo, em 1999, atingimos os seguintes índices
de reciclagem:
Reciclamos mais latas de alumínio do que o Japão
e os Estados Unidos.
Com relação aos nossos hábitos de consumo, como
podemos repensá-los? Se você pretende mudar
hábitos, é sempre mais fácil iniciar esse processo
com crianças.
Veja o seguinte exemplo: uma criança é orientada
para reciclar latinhas de alumínio. Provavelmente
ela desconhece os gastos em bauxita, energia e
água que estão por trás dessa opção de usar latas
de alumínio em vez de embalagens de vidro
retornáveis. Não se discute com elas por que
aceitamos que grande parte dos supermercados só
nos ofereça a possibilidade de comprar
refrigerantes em garrafas PET e em latas.
Como você pode perceber, os 5 “RE”s não são tão
complicados assim. Basta um pouco de boa
vontade e o meio ambiente lhe será muito grato.
UMA PROPOSTA DE INTERVENÇÃO NA
COMUNIDADE
Como mudar uma sociedade descartável para
responsável? Sem dúvida, é preciso uma ação
conjunta dos órgãos públicos e dos cidadãos.
latas de alumínio 78,2%
papel ondulado 71%
vidro 41%
garrafas PET 26,7%
pneus 10%
Você sabia que em muitos países europeus:
• cada pessoa vai ao supermercado com a sua própria sacola?
• nas residências, na Holanda, quem produz mais lixo paga mais taxas?
• usam-se as folhas de papel dos dois lados?
• a população dá preferência a produtos com menos embalagens e, em especial, às
retornáveis, como as de vidro, o que obriga o setor produtivo a acompanhar o desejo
do consumidor?

165. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
163
18
Desenvolvendo competências
a) Observe os quadrinhos abaixo. Eles estão enumerados, mas não na melhor seqüência.
Organize-os no sentido de se chegar a uma proposta para um tratamento do lixo que cause
menos danos ao ambiente e, portanto, à saúde das pessoas.
b) Cada uma dessas etapas exige mudanças individuais (I), da comunidade (II), das
Prefeituras (III) e até da visão que impera na sociedade em que vivemos. Indique para
cada quadrinho os níveis de responsabilidade (I, II, III) e o que compete a cada um
realizar com o objetivo de se chegar a uma solução para a questão do lixo.
Para terminar, que tal elaborar uma proposta de intervenção para a comunidade em que
vive, incluindo família, escola, prefeitura e sociedades do bairro?
Figura14
Figura15
Figura16
Figura17
Figura18
Figura19
Figura 20
Incinerador. Os perigos da queima do lixo e alternativas mais saudáveis ao homem e ao meio ambiente. Publicado sob
responsabilidade do Sindicato das Indústrias Químicas, Farmacêuticas e Plásticos de São Paulo, Movimento Boitatá e outros grupos.

166. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
164
Conferindo seu conhecimento
a) Estão faltando proteínas em sua nutrição, o que o impede de crescer, porque elas entram na constituição dos
tecidos. Até dois anos, o sistema nervoso está completando seu desenvolvimento. A falta de proteína nessa faixa
de idade pode causar retardamento mental. b) Sem proteínas, ele não consegue fabricar anticorpos que o
defendam contra doenças provocadas por microrganismos.
A renda está concentrada na mão de poucos. Grande parte da população não tem acesso a essa renda, o que pode
explicar os 53 milhões de brasileiros que estão abaixo da linha de pobreza.
Não é correta (Nordeste - 65, 46 anos e Sudeste 70, 80. a) Para a esperança de vida ao nascer, observamos as
mesmas diferenças regionais verificadas para a mortalidade infantil. b) A esperança de vida é maior no Sul e
Sudeste e menor nas regiões mais carentes (Nordeste, Norte), onde há, por exemplo, menos possibilidades de
emprego, menor atendimento médico, baixa escolaridade. c) Quanto mais homens jovens morrem, mais diminui a
esperança de vida no país. Se o número de idosos duplica e a mortalidade infantil está caindo, a esperança de
vida irá aumentar. A esperança de vida das mulheres é maior por causas biológicas, próprias de seu organismo e
pelo tipo de vida que levam. Também porque mais homens morrem por homicídio, agressão, desastre de trânsito,
entre outras causas externas. A esperança de vida indica a qualidade de vida porque ela mostra como estão as
condições de saneamento, atendimento médico, emprego, distribuição da renda, poluição, entre outras, do país.
Na América Latina, só Argentina, Chile e Uruguai tem um IDH que cai numa faixa superior à do Brasil, como a
dos países mais desenvolvidos da Europa e da América do Norte. Na América do Norte só o México está na
mesma faixa do Brasil. Embora a Venezuela tenha um IDH próximo ao nosso, não significa que tenha os mesmos
índices. Seu PIB é muito menor que o nosso, mas a população também é menor. Seus índices de escolaridade e
esperança de vida são um pouco melhores que os nossos. O que importa é a somatória dos três índices.
A resposta correta é a C.
Resposta correta - alternativa B, só I e III são clones porque se originam de células idênticas à matriz original.
a) Como todas as células são originárias da mesma célula-ovo, todas têm a mesma programação genética. Só
estão ativos alguns genes que determinam as características da célula (tecido) em que estão fazendo parte; b)
com um pequeno choque elétrico, simularam a fertilização e o embrião começou a se desenvolver; os clones não
são exatamente iguais porque, além dos genes, o ambiente também tem influência sobre a manifestação das
características. Exemplos de características humanas influenciadas pelo ambiente: cor da pele, que fica com mais
pigmentos escuros pela ação do sol, e desenvolvimento da musculatura com exercícios.
Clonagem reprodutiva - tem como finalidade obter clones humanos; clonagem terapêutica - tem como objetivo
obter apenas células embrionárias. As células não serão rejeitadas porque tem a mesma programação genética das
demais. a) células-tronco poderão ser programadas para substituir as células nervosas da medula, destruídas no
acidente. Doenças que destróem células do cérebro, como o mal de Parkinson e Alzheimer, talvez possam ser
curadas. .
Clonagem terapêutica — a favor: frase nº 3, já que qualquer célula pode realmente ser clonada e gerar um novo
ser; contra: frase nº 1, porque considera que a vida começa no momento da fecundação e se está destruindo um
ser humano, mesmo que seja constituído por poucas células.
Clonagem humana — a favor: frase nº 2, porque acredita que qualquer pesquisa deve ser realizada em função das
descobertas científicas; contra: frase nº 4, visão ética que se preocupa com as conseqüências futuras de nascerem
clones humanos defeituosos.
É correta. A porcentagem é maior nas regiões mais carentes e com menor taxa de escolaridade (Norte, Nordeste e
Centro-Oeste). Repete o mesmo quadro de diferenças regionais verificadas anteriormente para os outros
indicadores, em função da menor taxa de saneamento, atendimento médico e renda, entre outros fatores
encontrados nessas regiões mais carentes.
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167. Capítulo V — As condições de saúde no Brasil
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A) Resposta: A – II (pílula); B – III (preservativo); C – I (DIU) ; B) Mulher 1 — só preservativo; Mulher 2 —
DIU, pílula e preservativo (sem contra-indicações); Mulher 3 — só preservativo; C) só preservativo; D) o pouco
uso de métodos anticoncepcionais pode estar relacionado, por exemplo à: falta de informação; crença de que
com ela uma gravidez não irá acontecer; medo de procurar o médico para aconselhar-se ou mesmo falta desse
tipo de atendimento e de programas em que esclareçam os jovens; pouco dinheiro para adquirir o
anticonceptivo; medo de desagradar o namorado que pode não querer usar preservativo, entre outros.
Por falta de ferro, o número de glóbulos vermelhos irá diminuir, transportando menos oxigênio para as células
em pessoas intoxicadas.
A falta de ferro e cálcio irá aumentar as deficiências dessas substâncias, que já estão sendo provocadas pela
intoxicação por chumbo. Principalmente em crianças, ossos e dentes serão prejudicados pela falta de cálcio.
Caso já exista anemia, ela se agravará.
Correm risco de contaminar-se ao segurarem o cigarro com a mão suja de chumbo e aspirarem a fumaça, e
também às suas famílias, pelo chumbo que carregam nas roupas; podem também contaminar-se ou sofrer algum
outro acidente por causa das luvas rasgadas, necessárias em algumas operações. A responsabilidade é tanto dos
patrões que não fornecem o material necessário e não constróem armários, quanto dos trabalhadores, que não
aceitam as normas de segurança e não reivindicam seus direitos.
Vacas e aves podem ter se contaminado comendo vegetais ou pequenos animais que absorveram o chumbo do
solo ou da água. Os seres humanos, além de aspirarem o chumbo do ar, podem ter se alimentado de ovos, leite
e vegetais contaminados. Como o chumbo fica depositado nos ossos, pode ir sendo transferido por meio da
cadeia alimentar. Os consumidores, como precisam alimentar-se mais, por serem maiores, deverão ter mais
chumbo no organismo do que os produtores.
O lixo é parte da natureza. Mesmo reciclado e decomposto não retorna à forma como foi retirado da natureza,
embora o lixo orgânico possa ser transformado em adubo para as plantas.
a) papel, plástico, vidro e metal podem ser reciclados. Mesmo a matéria orgânica (restos de alimentos) pode ser
transformada em adubo. b) X - Brasil; Y - Japão; Z - Ìndia. A Índia é o país menos industrializado, por isso
seu lixo tem mais matéria orgânica, diferentemente do Japão. O Brasil tem características intermediárias, em
relação aos outros dois.
A resposta correta é a B. No Aterro sanitário, não há contato humano e o lixo é recoberto. O depósito a céu
aberto é o de menor custo e a incineração diminui o volume de lixo, ao queimá-lo.
18
Proposta de atuação
Fig 19 - Trabalhar com a comunidade
Figs. 17 e 18 - Reutilizar e estimular a redução
Fig. 14 - Separar o material a ser reciclado
Fig. 16 - Reciclagem
Fig. 15 - Compostagem
Fig. 20 - Aterro sanitário
Níveis de responsabilidade
I, II e III
I, II e III
I
II e III
III
III

168. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
166
ORIENTAÇÃO FINAL
Para saber se você compreendeu bem o que está apresentado neste capítulo, verifique se está apto a
demonstrar que é capaz de:
• Interpretar e relacionar indicadores de saúde e desenvolvimento humano, como mortalidade,
natalidade, longevidade, nutrição, saneamento, renda e escolaridade, apresentados em gráficos, tabelas
e/ou textos.
• Reconhecer os mecanismos da transmissão da vida e prever a manifestação de características dos seres
vivos, em especial, do ser humano.
• Associar os processos vitais do organismo humano (defesa, manutenção do equilíbrio interno, relações
com o ambiente, sexualidade, etc.) a fatores de ordem ambiental, social ou cultural dos indivíduos,
seus hábitos ou outras características pessoais.
• Avaliar a veracidade e posicionar-se criticamente diante de informações sobre saúde individual e
coletiva relacionados a condições de trabalho e normas de segurança.
• Analisar propostas de intervenção social considerando fatores biológicos, sociais e econômicos que
afetam a qualidade de vida dos indivíduos, das famílias e das comunidades.

169. EM BUSCA DO CONHECIMENTO:
O FAZER CIENTÍFICO
ENTENDER MÉTODOS E PROCEDIMENTOS
PRÓPRIOS
DAS CIÊNCIAS NATURAIS E
APLICÁ
-LOS A DIFERENTES CONTEXTOS.
Capítulo VI
Olga Aguilar Santana

170. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
168
Capítulo VI
Em busca do conhecimento:
o fazer científico
Nossos ancestrais não sabiam explicar os
fenômenos da Natureza, como o fogo, a chuva e o
trovão; diante disso, suas reações eram de espanto
e medo.
O desconhecido era tratado com magias e forças
espirituais. As tempestades eram fruto da ira
divina; as doenças e as pestes eram manifestações
dos espíritos do mal.
Podemos dizer que o mago foi um dos ancestrais
remotos do cientista, do artesão e do engenheiro
moderno. O ser humano foi aprendendo a reunir
conhecimentos para a sua vida prática. Descobriu
como se fazia e conservava o fogo. Começou a
domesticação dos animais selvagens e assim
nasceu a pecuária. Apareceram problemas no dia-
a-dia que foram gradativamente tendo soluções:
Como levantar grandes pesos? Como deslocar
grandes volumes? Como conservar carnes e peles?
Como fundir minerais?
Figura 1 — Para construir as pirâmides, os egípcios se defrontaram com
problemas de ordem prática: Como elevar os grandes e pesados blocos?
Fonte: L´ÉGYPTE des Pharaons. Les Dossiers de Science & Vie Junior , n. 33, juillet,1998. (Revista francesa).

171. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
169
Essa era a ciência dos nossos ancestrais. Cada
época da história tem uma maneira de explicar os
acontecimentos que é própria do período. A
Grécia Clássica, séculos antes da era cristã, foi um
período notável em que filosofia e ciência se
confundiam. Na Idade Média (século V a XV d.C.),
a Igreja, na Europa, exercia uma autoridade muito
grande e não aceitava explicações diferentes das
suas para o funcionamento do mundo natural.
Foi durante o período denominado Renascença
(séc XVI e XVII) que a ciência procurou caminho
próprio, afastando-se do pensamento religioso e
se tornando autônoma com relação à filosofia.
Passou a ter mais valor o conhecimento que vinha
da observação da realidade e da experimentação.
Contudo, o pensamento religioso, o místico, o
mágico ainda continuam a ter seu espaço.
Coexistem com o conhecimento científico, mas
representam maneiras diferentes de interpretar o
mundo natural e social, tendo valores diversos, é
bem verdade, dependendo da realidade em que se
aplicam.
A CIÊNCIA HOJE
Não são só os cientistas que usam técnicas e
processos para estabelecer e solucionar
problemas. Toda vez que temos um problema para
resolver, como um aparelho que deixou de
funcionar ou um sintoma físico anormal que
estamos sentindo, (e em cada caso procuramos
fazer um diagnóstico), estamos, mesmo sem saber,
usando procedimentos empregados pela ciência.
Observamos, fazemos experimentos (verificamos o
fusível do aparelho), obtemos dados (medimos a
temperatura), levantamos hipóteses, suposições
tais como: será uma gripe? Terá sido um curto-
circuito?
Falamos em dados, informações e conhecimento.
O que são essas coisas?
Imaginemos uma pessoa que vai a um médico
porque não está se sentindo bem e este lhe pede
um exame de sangue. A figura abaixo mostra uma
cópia do resultado desse exame. Observe-o e
compare os resultados obtidos com os valores de
referência (normais). Percebe-se, entre outras,
alteração no número de leucócitos (glóbulos
brancos do sangue envolvidos com a defesa do
organismo), o que indica anormalidade.
Figura 2 — Exame de sangue.

172. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
170
Ao ver esse resultado o médico conclui que o
paciente está com uma infecção. Podemos então
resumir:
O dado é neutro. Já a informação dá um
significado para o dado.
É preciso, agora, investigar onde está essa
infecção. O médico faz, então, hipóteses e pode
pedir outros exames para confirmar ou não suas
hipóteses. Ele estará à procura de novos dados e
informações.
TESES E TEORIAS
Muitas vezes você ouve falar de hipóteses em
ciências naturais. Elas são, como no caso do
médico, uma idéia que ainda não foi comprovada.
Já a tese é uma afirmação comprovada: uma
planta é formada por minúsculas estruturas
chamadas células.
Quando se fala em uma teoria é porque temos um
conjunto de teses que explicam um dado
fenômeno: todos os seres vivos conhecidos, menos
os vírus, são constituídos da mesma maneira, por
células. As teorias mostram uma possível
Desenvolvendo competências
a) Qual foi o número de glóbulos brancos encontrados?
b) Por que esse número caracteriza uma anormalidade?
1
Dado Informação Conhecimento
O sangue está com leucócitos
em número acima do normal
16.600 leucócitos/mm
3
de sangue
O paciente está
com uma infecção
explicação do mundo, isso quer dizer, que uma
parte do mundo funciona dessa maneira.
Os conhecimentos científicos, assim como outros,
podem mudar se novas observações ou
experimentações o contradigam. Por isso as
“verdades científicas” podem mudar muitas vezes,
e é exatamente isso que tem acontecido ao longo
da história. Novos modelos e representações dos
fenômenos podem aparecer, explicando as novas
informações.

173. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
171
Desenvolvendo competências
Leia um trecho de um texto do sociólogo Herbert de Souza, “o Betinho”
CONFESSO QUE ESTOU VIVO
Assim como todo brasileiro, vejo televisão. Depois de um dia de trabalho intenso, cheguei
em casa e liguei a TV para ver os noticiários, quando fui pego de surpresa. Aparecia na
tela um jovem que dizia ter sido tuberculoso mas que estava curado. Respirei aliviado.
Uma jovem dizia que tinha câncer e que se curou. Fiquei mais animado ainda com o
progresso da medicina. Logo entra um jovem, olha para mim e diz: “Eu tenho AIDS e não
tenho cura!”
Depois li nos jornais que a segunda etapa dessa campanha veiculada pela TV iria começar.
No carnaval, ia aparecer a máscara negra — o negro da morte e do racismo — para
continuar o didático processo de assustar a população, uma espécie de terrorismo
pedagógico com seqüestro da esperança.... Custava a crer que fosse uma propaganda
promovida pelo Ministério da Saúde, mas era.
Lembrei-me de que a AIDS havia aparecido em 1981, ligada à idéia da morte, doença
fatal, vírus invencível, morte com data marcada... Com o tempo muita coisa foi
mudando... Veio o AZT, que não cura, mas controla em muitos casos o desenvolvimento da
doença. Vieram várias outras drogas que estão sendo testadas e administradas, como o
DDI e vários outros. Vieram os tratamentos preventivos nos soropositivos e nos doentes...
Os prazos de manifestação da doença foram se alargando para 7, 10, 15 anos...
romperam a barreira do ano e meio. A vacina deixou de ser uma pura hipótese e está
sendo testada. ... Depois de me preparar para morrer em dois anos... e de verificar que já
se passaram quase três anos de minha morte anunciada, cheguei à conclusão de que o
melhor que faço é me preparar mesmo para continuar vivendo. Tenho ainda e gozo de boa
saúde e grande disposição para o trabalho...
Adaptado de: Jornal do Brasil, Rio de Janeiro, 10 fev. 1991.
Betinho morreu em 1997, aos 61 anos. Ele era hemofílico e contraiu o vírus da doença
numa transfusão de sangue. Baseado no texto, responda:
a) O texto fornece informações sobre a doença em si (AIDS) e fala também da evolução do
tratamento. Você pode nos mostrar onde isso é feito?
b) Betinho também faz uma crítica. A quem? Qual é essa crítica? Você concorda com ela?
c) Ele termina o texto mostrando que não está doente e que goza de boa saúde. Mas...
afinal, como ele pode ser aidético e estar gozando de boa saúde?
2
LENDO O MUNDO NA
LINGUAGEM DA CIÊNCIA
Para exercitar nossa habilidade em ler dados e
obter informações através deles, escolhemos um
tema – Vinte anos de AIDS.

174. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
172
Betinho fala em outro momento....Vieram os
tratamentos preventivos nos soropositivos e nos
doentes... O texto não diferencia estas situações da
AIDS: ser soropositivo e estar doente. Percebemos
que as informações que os documentos nos trazem
podem ser limitadas. Às vezes, precisamos de
várias fontes para construir um conhecimento
sobre um determinado tema.
A AIDS (sigla em inglês que significa Acquired
Immune Deficiency Syndrome ou síndrome da
imunodeficiência adquirida, em português - SIDA)
é transmitida pelo vírus HIV (sigla em inglês de
Human Immunodeficiency Virus, ou vírus da
imunodeficiência humana, em português). Como
todo vírus, esse também precisa de uma célula
viva para se reproduzir. Essas células, no caso da
AIDS, são as que cuidam da defesa do nosso
organismo contra a invasão de organismos
estranhos, os leucócitos.
Os vírus da AIDS também são atacados pelos
leucócitos, mas, com o tempo, alguns tipos de
leucócitos (como os linfócitos T) são destruídos e
o organismo fica desprotegido contra a agressão
de outros vírus ou bactérias, chamados então de
oportunistas. Assim, o indivíduo infectado fica
imunodeficiente, permitindo o aparecimento de
infecções variadas (pneumonia, encefalite etc), que
geralmente levam o paciente à morte.
O gráfico abaixo mostra as etapas da doença,
desde a contaminação até a completa fragilidade
imunológica, incluindo um período de alguns
anos, em que a pessoa passa de soropositiva, ou
seja, quando exames podem mostrar que está
contaminada, mas que ainda não tem sinais
aparentes da doença, para o estado de doente de
AIDS em si, quando aparecem as doenças
oportunistas. Sem saber que está contaminada, a
pessoa pode contagiar muitas outras. Quando a
AIDS surgiu e era pouco conhecida, um único
doador de sangue contaminado provocava a
doença em dezenas de outras. Betinho e seu irmão
Henfil, que eram hemofílicos e precisavam de
transfusão, foram contaminados desta forma.
Figura 3
Fonte: CAMPERGE, Mariette et al. Sciences de la vie et de la terre: 3
e
. Paris: Nathan, 1999. p. 88.
(Collection Périlleux).
A PASSAGEM DE UM SOROPOSITIVO A UM
DOENTE DE AIDS

175. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
173
OS VÍRUS DA AIDS PODEM SER
TRANSMITIDOS
Desenvolvendo competências
a) De acordo com o gráfico, é possível dizer que a pessoa infectada reage à infecção, num
primeiro momento?
b) O que acontece em seguida com o número de vírus e de linfócitos T (células de defesa) e
o estado geral do paciente?
Renato Russo, músico, foi mais uma vítima da AIDS. Morreu em 1996. Veja um trecho de
sua música A Via Láctea:
....Eu nem sei porque me sinto assim
Vem de repente um anjo triste perto de mim
E essa febre que não passa
E meu sorriso sem graça...
c) Supondo que Renato Russo escreveu esses versos pensando em seu estado de saúde, em
qual das fases apresentadas no gráfico ele provavelmente estava nessa época? No que você
se baseou para responder?
3
Vimos que a transfusão de sangue, no início da
história da doença, teve uma importância grande
no aumento do número de casos. Hoje, porém, a
Figura 4
Fonte: CEROFILINI, Mara; CESARI, Ester; IMBERGAMO,Gilda. Io mi voglio bene: percorsi di educazione allá sallute. Roma: La Nuova Itália. 1996. p. 106 e 107.
transmissão do vírus se dá especialmente por
outras vias. Observe a ilustração:
OS VÍRUS DA AIDS NÃO SE TRANSMITEM
LILA – (Liga Italiana pela Luta contra a AIDS).

176. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
174
Desenvolvendo competências
a) Quais são essas outras vias?
b) Que outras informações temos com a ilustração?
4
Figura 5
Fonte: CN-DST/AIDS/Ministério da Saúde.
Desenvolvendo competências
5
A distribuição da doença entre os dois sexos pode
dar uma idéia da evolução da AIDS, ao longo dos
anos. Vamos ver essa informação através de um
gráfico. Quando temos um gráfico para observar,
devemos estar atentos às grandezas representadas
nos dois eixos, à escala empregada e às unidades
usadas.
a) Olhando para as duas linhas dos gráficos, o que você observa sobre a evolução da
doença em homens e mulheres?
b) Levante hipóteses que expliquem a sua resposta à pergunta acima.
c) Com quem o problema estava mais grave em 2000: com os homens ou com as mulheres?
No que você se baseou para responder?
d) No eixo horizontal do gráfico, usou-se um determinado espaço (escala) para representar
um ano. Por que a distância entre o primeiro e o segundo pontos do gráfico é maior do que
entre o segundo e o terceiro?
NÚMERO DE CASOS DE AIDS POR ANO
NO BRASIL EM MULHERES E HOMENS
Ano
1980
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
Mulheres
0
0
2
7
22
76
287
618
905
1390
2064
2997
3713
4314
5293
6587
7409
7905
6763
5189
Homens
1
10
37
133
551
1130
2545
3967
5466
7603
9857
12063
13116
14027
15064
16356
16137
16112
13246
9824

177. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
175
A porcentagem de óbitos está diminuindo
também: em 82, esse valor era de 100%, mas, em
2000, 22,9% das pessoas soropositivas morriam.
Esses dados nos fornecem a informação de que
alguma coisa está acontecendo no Brasil. Um
exemplo que pode nos ajudar a interpretar os
dados acima é uma linha do tempo comentada.
Podemos representar, numa única linha, do
tamanho que quisermos, o tempo que precisar,
desde que respeitemos a escala.
Figura 6 — Linha do tempo mostrando alguns acontecimentos envolvendo a AIDS, nos últimos 20 anos.
Adaptado de National Geographic – Brasil , fev. 2002 e Boletim ABIA, jul./set. 2001.

178. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
176
Vimos como podem ser as vias de transmissão da
AIDS, mas quais são as mais significativas formas
de contágio?
Figura 7
Fonte: CN-DST/AIDS/Ministério da Saúde (dados aproximados e até 28/08/99).
Os gráficos “pizza” mostram como uma
determinada população se distribui. No caso, a
circunferência toda equivale a 100%, e cada fatia
dessa “pizza” equivale à porcentagem em que é
encontrada cada categoria diferente.
Desenvolvendo competências
a) Que informações sobre a doença no Brasil ele acrescenta?
b) Que conclusões você tira com essas informações?
7
Mas há ainda muito mais coisas que podemos
saber sobre os vinte anos de AIDS, usando outros
tipos de documentos. Um gráfico muito usado é o
tipo histograma. Ele também representa dados de
uma pesquisa, mas através de colunas verticais. A
representação a seguir mostra como anda a AIDS
no mundo, usando essa forma de representação.
19%
PORCENTAGEM DE CASOS DE AIDS EM MAIORES
DE 13 ANOS SEGUNDO CATEGORIA DE
TRANSMISSÃO.
B
RASIL (DE 1980 ATÉ 1999)
Desenvolvendo competências
a) A linha do tempo permitiu testar alguma hipótese que você havia levantado na
atividade anterior (item b)? Qual?
b) Os dados lhe forneceram condições para levantar argumentos para qual fato comentado
no parágrafo anterior? Quais foram esses dados?
6

179. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
177
Figura 8
Fonte: Adaptado de: National Geographic Brasil, fev. 2002.
Desenvolvendo competências
a) Represente os dados da ilustração na forma “pizza”. Você deve fazer dois gráficos: um
para 1990 e outro para 2000. Aqui vai uma sugestão: considere o total de doentes de
AIDS no mundo como 100% e veja com que porcentagem cada uma das dez regiões
representadas contribui para esse total. A circunferência toda (100%) equivale a 360
0
.
Agora é só calcular a quantos graus equivale cada porcentagem.
b) Faça um texto sobre a distribuição mundial da doença, destacando e procurando
justificar, através de uma hipótese, o que se alterou no quadro geral mundial nestes dez
anos.
8
AIDS NO MUNDO

180. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
178
Desenvolvendo competências
Qual o significado dessa imagem? O que você sentiu ao vê-la?
9
Para terminar essa parte do nosso estudo sobre 20
anos de AIDS por meio de procedimentos
próprios das ciências naturais, vamos observar
esta fotografia.
Figura 9
Fonte: Ministério da Saúde.

181. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
179
EXPERIMENTANDO
E ANALISANDO
É comum, quando perguntamos a algumas
pessoas do que as plantas se nutrem, elas
responderem: da terra. Você concorda com essa
resposta?
Em 1671, Van Helmont, um médico belga fez um
experimento porque queria saber de onde as
plantas retiram as substâncias que precisam para
crescer. Obteve alguns resultados com seu
experimento. Veja sua conclusão:
“Eu pesei com precisão 100 kg* de
terra, previamente aquecida, a fim de
lhe retirar toda a água. Em um vaso
eu plantei um jovem salgueiro que
pesava 2,5 kg. Graças a uma tampa
de ferro com pequenos furos a planta
foi regada durante 5 anos só com
água da chuva. Depois desse tempo a
árvore pesava 86 kg. O peso das
folhas caídas durante os quatro
outonos não foi levado em conta.
Quando seca, a terra havia diminuído
cerca de 80g. Eu interpretei essa
diminuição como uma perda natural
devido às manipulações de revolver ou
limpar o vaso. Minha conclusão é,
portanto, que o ganho de massa só
pode ter vindo da água”.
* Para simplificação, as unidades de massa da época (libra e onça) foram representa-
das por suas equivalências atuais (quilograma e grama)
Agora vamos pensar em outro experimento que
também está relacionado à nutrição vegetal. Três
lotes de rabanetes foram semeados
respectivamente sob diferentes condições:
Ambiente1 – Taxa normal de gás carbônico – CO
2
– como a que encontramos no ar (0,03%);
Ambiente 2 – Taxa nula de gás carbônico (0%) e
Ambiente 3 – Taxa elevada de gás carbônico
(3%). A quantidade de luz que os lotes recebiam
era a mesma, a temperatura em que os
experimentos foram mantidos era uniforme e as
plantas eram regadas regularmente. Observe os
resultados obtidos.
EXPERIMENTO
Massa seca das
sementes antes de
germinarem (em g)
Massa seca das
plantas colhidas
depois de 20 dias
(em g)
Ambiente 1
CO2 (0,03%)
1,2
23,7
Ambiente 2
CO2 (0%)
1,2
3,5
Ambiente 3
CO2 (3%)
1,2
28,3
Desenvolvendo competências
a) Os pesquisadores tinham a mesma hipótese para explicar o crescimento das plantas?
Justifique sua resposta.
b) Por que você acha que o pesquisador usou valores da massa seca das plantas e não as
da plantas em estado natural, como Van Helmont?
c) Os resultados desse experimento levam à mesma conclusão que Van Helmont chegou com
o dele? Justifique sua resposta.
d) Do ponto de vista da montagem do experimento, no que eles diferem?
10

182. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
180
Desenvolvendo competências
a) De onde as plantas retiram esses elementos químicos para fazer esses compostos?
b) A glicose é um desses compostos fabricados pela planta. Qual o processo utilizado pela
planta para a sua fabricação?
c) Qual dos experimentos nos leva à conclusão de que as plantas precisam de todos esses
elementos para constituir seus corpos e assim poderem crescer? O que você conclui?
11
Van Helmont montou um experimento para obter
dados e chegou à uma conclusão que,
posteriormente, se mostrou insuficiente. E os
outros fatores? O crescimento da planta não
poderia ser devido a algum elemento do ar? Ao
sol? Por que só a água teria influenciado?
O outro experimento, por outro lado, testou uma
hipótese: a influência da quantidade de CO
2

no
crescimento. Repare que os outros fatores, como
a luz, foram mantidos constantes, para que se
pudesse verificar a influência só de um fator: a
quantidade de CO
2. Quando fazemos isso, dizemos
que estamos controlando as variáveis de um
experimento. Variáveis são os fatores que,
exatamente porque podem se alterar, têm a
possibilidade de interferir nos resultados.
Experimentos controlados são importantes nos
procedimentos científicos, porém, a conclusão a
que se chega com o segundo experimento também
se mostra insuficiente. Será só a quantidade de gás
carbônico o fator responsável pelo crescimento?
Foi testado se o resultado seria o mesmo se
variássemos outros fatores, como a quantidade de
luz, por exemplo? Por aí você percebe que, apesar
de terem sido montados de maneiras diferentes, os
dois experimentos apresentam limites. Quando
temos questões desse tipo para responder, é
importante, sempre que possível, fazer
experimentos controlados, mas em etapas,
testando um número máximo de variáveis, uma de
cada vez.
Vamos analisar outro experimento. Ele também
relaciona a água com a vida das plantas. O que ele
nos informa?
Observe a Figura 10, que mostra resultados
recentes sobre os principais elementos químicos
que constituem uma planta.
Figura 10 — Os principais elementos químicos
presentes em compostos que constituem a alfafa.
Fonte: CALAMAND, Claude et al. Sciences de la vie et de la terre:2
de
.
Paris: Natan, 1997. p. 62. (Collection Calamand).
Segundo esse gráfico notamos que muitos são os
elementos químicos presentes nos compostos que
constituem uma planta, responsáveis pela
quantidade de massa que possuem. Sabemos que
muitos são esses compostos, mas só para dar
alguns exemplos podemos citar a água (H
2O) e a
glicose (C
6H
12O
6). Encontramos, em maior
quantidade, nesses compostos o oxigênio, depois
o carbono, hidrogênio e, em menor quantidade, o
nitrogênio.

183. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
181
Figura 11 — Resultados de 5 (cinco) experimentos montados em situações diferentes, mas usando-se a mesma planta em todos eles.
Fonte: CALAMAND, Claude et al. Sciences de la vie et de la terre:2
de
. Paris: Natan, 1997. p. 80. (Collection Calamand).
Desenvolvendo competências
a) Observando a ilustração, o que podemos concluir a respeito da função dos pêlos
absorventes? E sobre a função da água na vida das plantas?
b) O resultado deste experimento permite concluir que a água é necessária ao crescimento
das plantas? Justifique sua resposta.
12
A água é importante às plantas não só para as
manterem vigorosas, mas quando as vemos assim,
é porque a planta está hidratada; nessas
condições, ela pode realizar a fotossíntese, que é o
processo pelo qual usa elementos químicos vindos
do gás carbônico do ar, da água e dos sais
minerais do solo (se ela for terrestre) para fabricar
açúcares (glicose) nas células que contêm a
clorofila; desde que haja luz solar. É a partir dessa
glicose feita no processo da fotossíntese que a
planta se nutre, fabrica outros compostos que,
juntos, entre outras funções, fazem a planta
crescer e aumentar sua massa. O crescimento dos
vegetais, portanto, acontece devido a vários
fatores atuando ao mesmo tempo.
A atividade a seguir tem a função de avaliar se
você aprendeu a interpretar um experimento e
também a obter informações a partir de um
gráfico.
As plantas têm nas suas raízes, uma porção de
pequenos pêlos, chamados pêlos absorventes. Eles
existem logo acima da coifa (a ponta da raiz).
1– rolha
2– óleo
3– zona dos pêlos absorventes
4– água

184. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
182
“1,25 bilhão de pessoas no mundo não dispõem do mínimo de água potável fixado pela
Organização Mundial de Saúde, que é de 20 litros /dia”.
“A cada dia, nos países não desenvolvidos, de 25 mil a 30 mil pessoas morrem por
terem bebido água não potável ou por falta de água”.
“Indústrias e agricultores não têm o costume de reciclar a água que usam e as
companhias de tratamento e distribuição governamentais ignoram os quase 70% de
água que não chegam às torneiras por causa dos vazamentos”.
“Em 15 min, com alguém lavando a calçada utilizando o esguicho como vassoura vão
embora 279 litros de água. Com essa água daria para se tomar mais de 9 banhos de
chuveiro”.
PELOS CAMINHOS DA ÁGUA
Desenvolvendo competências
Questão ENEM – 2001
Um produtor de larvas aquáticas para alimentação de peixes ornamentais usou veneno
para combater parasitas, mas suspendeu o uso do produto quando os custos se revelaram
antieconômicos. O gráfico registra a evolução das populações de larvas e parasitas.
O aspecto biológico ressaltado a partir da leitura do gráfico, que pode ser considerado o
melhor argumento para que o produtor não retome o uso do veneno, é:
a) A densidade populacional das larvas e dos parasitas não é afetada pelo uso do veneno.
b) A população de larvas não consegue se estabilizar durante o uso do veneno.
c) As populações mudam o tipo de interação estabelecida ao longo do tempo.
d) As populações associadas mantêm um comportamento estável durante todo o período.
e) Os efeitos das interações negativas diminuem ao longo do tempo, estabilizando as
populações.
13
Figura 12

185. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
183
Desenvolvendo competências
Responda às questões considerando as afirmações acima:
a) O que você conclui a partir da leitura?
b) Você se considera envolvido ou mesmo responsável por algumas dessas situações?
Justifique sua resposta.
Tudo isso colabora para que o Brasil, que não
deveria ter problemas com abastecimento, já que
conta com cerca de 13% de toda a água doce
disponível no mundo, esteja às voltas com
racionamentos.
Infelizmente, nosso problema com a água não
acaba no desperdício ou na sua falta. Contamos
com outro problema, tão sério quanto esse: a
qualidade da água que usamos. Você confia nela?
Quem é o responsável por isso?
Precisamos conhecer a procedência da água da
nossa casa. Se ela tiver sido tratada por uma
empresa séria, ficamos mais descansados. Quando
a procedência da nossa água é duvidosa, isto é,
vem, por exemplo, de um poço ou de outro lugar,
precisamos tomar alguns cuidados antes de usá-la.
Caso contrário, poderemos contrair doenças. Esses
cuidados envolvem métodos simples como: filtros
de barro, fervura (ebulição por dois minutos no
mínimo), uso de filtro de ozônio, cloração (pingar
2 gotas de solução aquosa de hipoclorito de sódio
a 2,5 % em 1 litro de água e aguardar 30 min.).
14
15
Desenvolvendo competências
Você saberia dizer como funciona cada um desses métodos de tratar a água?
Contudo, é da nossa responsabilidade cuidar da
limpeza das instalações dentro da nossa casa. A
limpeza da caixa d´água exige água, panos,
escovas, água sanitária (sem detergentes) e mantê-
la sempre tampada.
OUTROS CUIDADOS NECESSÁRIOS
Também devemos ter cuidados com as frutas, legumes e verduras que forem
consumidos crus. Devem ser lavados individualmente em água corrente confiável e, em
seguida, ser submetidos a desinfecção com cloro. Para isso adicionam-se 15 gotas de
solução aquosa de hipoclorito de sódio a 2,5% a cada litro de água. Os alimentos
devem ficar mergulhados nessa água por 30 minutos e só devem ser consumidos após
enxaguados em água corrente confiável. Lembramos que não devem ser usadas vasilhas
metálicas, pois o cloro ataca o metal, escurecendo-o e corroendo o interior da vasilha.
A solução de água com hipoclorito não deve ser ingerida nem reutilizada, pois o cloro
disponível já foi utilizado e perdeu sua capacidade de desinfecção.
desinfecção
É a destruição dos micróbios vivos.
hipoclorito de sódio
A solução aquosa de hipoclorito de sódio, usada
na cloração, é obtida gratuitamente em postos de
saúde ou comprada em farmácias e
supermercados.

186. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
184
Desenvolvendo competências
a) Compare a situação mostrada para o século XIX com a situação atual.
b) Por que fezes poluem a água do riacho, impedindo o uso dessa água para determinados
fins?
16
Leia o texto abaixo adaptado de “O Estado de São
Paulo”, de 22/03/2000:
in natura
significa no estado natural, sem passar por
nenhum processo.
Figura 13 — Antiga gravura que chama a atenção para al-
guns maus hábitos na eliminação de esgotos do século XIX.
Fonte: LIEBMANN, Hans. Terra: um planeta inabitável? Da antiguidade até os nossos
dias: toda a trajetória poluidora da humanidade. Tradução de Flávio Meuer. Rio de
Janeiro: Biblioteca do Exército, c1979. 181 p. (Coleção Gen. Benício; v. 167, pub.
488). Título original: Ein planet wird underwohnbar.
Em muitos lugares do Brasil, a água que chega à
nossa casa saiu de um manancial que pode ser um
rio, uma represa e chegou a uma estação de
tratamento na forma de mistura e saiu da estação
na forma de outra. Isso acontece porque lá se
retiram as impurezas, mas se faz a desinfecção
com cloro e adição de fluoretos. Só depois de
estar em boas condições é que ela é distribuída à
população.
A água, em um grande número de casas
brasileiras, entra limpa, mas... como ela sai? É só
observar nossos hábitos que veremos que a água
deixa nossa casa em uma condição bem diferente
daquela que entra. Ela sai com fezes, urina,
produtos de limpeza, como detergentes, sabões,
sabonetes, xampu, tintas, pequenos animais mortos
e uma porção de outras coisas. Pense, por
exemplo, como se compõe o esgoto que sai da sua
casa.
E para onde vai esse esgoto? No Brasil, apenas
20% do volume de esgoto lançado nos rios passa
por algum tipo de tratamento. O resto é lançado in
natura.
.... Entre 1940 e 1990, a população mundial duplicou, passando de 2,3 bilhões de
habitantes para 5,3 bilhões, com o consumo de água aumentando de 1000 km
3
para
4.000 km
3
... Segundo estimativas, o limite superior de água utilizável no globo para
consumo situa-se entre 9.000 km
3
e 14.000 km
3
. Quanto à qualidade, os lançamentos
de esgotos urbanos e industriais, a deposição de lixo, de agrotóxicos e de detritos das
atividades de mineração limitam o uso desse recurso natural, exigindo elevados
investimentos para a sua recuperação, o que interfere no desenvolvimento econômico e
social...

187. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
185
Desenvolvendo competências
a) O aumento da população mundial acompanhou o aumento do consumo de água? O que
significa isso?
b) O que mais polui a água além de esgotos?
c) Quais as conseqüências dessa situação para o país?
17
Desenvolvendo competências
Questão ENEM - 2001 Boa parte da água utilizada nas mais diversas atividades humanas não retorna ao
ambiente com qualidade para ser novamente consumida. O gráfico mostra alguns dados
sobre esse fato, em termos dos setores de consumo.
18
Figura 14
Com base nesses dados, é possível afirmar que:
a) mais da metade da água usada não é devolvida ao ciclo hidrológico.
b) as atividades industriais são as maiores poluidoras de água.
c) mais da metade da água restituída sem qualidade para o consumo contém algum teor
de agrotóxico ou adubo.
d) cerca de um terço do total da água restituída sem qualidade é proveniente das
atividades energéticas.
e) o consumo doméstico, dentre as atividades humanas, é o que mais consome e repõe água
com qualidade.
CONSUMO E RESTITUIÇÃO DE ÁGUA NO MUNDO
(em bilhões de m
3
/ano)
Consumo Restituição sem qualidade
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Consumo
Indústria e energia
Agricultura
Total

188. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
186
Vamos exemplificar com dados obtidos em alguns
pontos do Estado de São Paulo, no período
abaixo.
Mas nós ainda usamos água dos mesmos lugares
onde se joga o esgoto, como no século XIX, de
acordo com a ilustração mostrada?
Vamos analisar, a título de exemplo, o que
acontece no Estado brasileiro de São Paulo, mas
que certamente não é exceção.
Em São Paulo, a poluição é controlada
utilizando-se padrões de qualidade, que definem
os limites de concentração a que cada substância
presente na água deve obedecer.
Para simplificar a compreensão dos dados de
qualidade das águas, utiliza-se o IQA (Índice de
Qualidade da Água). Esse IQA incorpora, numa
média, nove parâmetros (características) que são
considerados importantes para a avaliação da
qualidade das águas que têm a finalidade de servir
ao abastecimento público. Entre eles estão:
temperatura da amostra, oxigênio dissolvido,
coliforme fecal, fósforo total etc. A qualidade da
água, considerando todas essas características, é
classificada então da seguinte maneira:
poluição controlada
Quem faz o controle da qualidade da água em
São Paulo é a CETESB (Companhia de Tecnologia
de Saneamento Ambiental)
SABESP é a Companhia de Saneamento Básico
do Estado de São Paulo
VARIAÇÃO DO ÍNDICE DE QUALIDADE DAS ÁGUAS (IQA) NO PERÍODO DE 2001/JAN 2002
Fonte: CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental)
Média
66
19
82
13
71
Jan
2002
45
28
-
14
59
Dez
-
-
73
-
-
Nov
40
17
-
13
67
Out
-
-
77
-
-
Set
82
13
-
12
64
Ago
-
-
85
-
-
Jul
83
13
-
13
80
Jun
-
-
88
-
-
Mai
89
15
-
12
76
Abr
-
-
85
-
-
Mar
55
27
-
13
82
Fev
-
-
83
-
-
Localização dos pontos de
coleta para análise de água
Rio Tietê - próximo à nascente
do rio, longe da capital
Rio Tietê - quando passa por um
bairro do município de SP,
capital paulista
Rio Tietê - divisa dos municípios
de Promissão e José Bonifácio, já
bem distante da capital paulista
Rio Tamanduatei - divisa de São
Caetano do Sul e Santo André,
cidades industriais que rodeiam
São Paulo (capital)
Res. Guarapiranga - na captação
da SABESP, junto à casa de
bombas que retira água para
abastecimento público
Boa
IQA – 52 a 79
Aceitável
IQA – 37 a 51
Ruim
IQA – 20 a 36
Péssima
IQA – 0 a 19
Ótima
IQA – 80 a
100

189. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
187
Desenvolvendo competências
a) Analisando a tabela, como você explica os resultados obtidos para a cidade de São
Paulo?
b) E para a divisa de Promissão e José Bonifácio e Res. Guarapiranga? Com a ajuda de
um mapa, tente interpretar, levantando hipóteses, as razões que justificariam esses
resultados.
19
O IQA abaixa quando os valores dos parâmetros se
alteram muito. Isso é devido, dentre outros
fatores, principalmente à descarga, na água dos
rios, do esgoto recolhido das casas, mas que não
passou por nenhum tipo de tratamento (como
ETE
é uma Estação de Tratamento de Esgoto.
Figura 15 — Gráfico mostrando variação de matéria orgânica, sais minerais e oxigênio em um rio, antes e depois do lançamento
de esgoto.
Fonte: CALAMAND, Claude et al. Sciences de la vie et de la terre:2
de
. Paris: Natan, 1997. p. 220. (Collection Calamand).
numa ETE); e também ao lixo e esgotos
clandestinos que são lançados nos rios e represas
por ocupação irregular das zonas próximas aos
mananciais.
Observe o gráfico abaixo:
Desenvolvendo competências
a) Em que momento(s) as curvas são estáveis?
b) Por que ocorre variação nas curvas de matéria orgânica e oxigênio logo após o
lançamento do esgoto?
c) Por que a curva correspondente à variação de sais minerais aumenta depois do ponto C?
20
“A” representa o lançamento de esgoto doméstico num rio, “B”, um ponto localizado a 500m do lançamento e assim por diante.

190. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
188
Se a quantidade de matéria orgânica lançada for
baixa, isso até que é bom para o ambiente, porque
aumenta a quantidade de sais minerais que ajudam
a vida aquática: primeiro a das algas e das plantas
(que usam os minerais na fotossíntese) e depois de
todos os consumidores das cadeias alimentares.
Contudo, quando a quantidade de sais minerais
está alta acontece um fenômeno conhecido por
eutrofização, que se caracteriza pelo crescimento
excessivo de algas e outras plantas, como os
aguapés, plantas flutuantes. Um ambiente nessas
condições apresenta algumas características: mau
cheiro gerado pela decomposição da matéria
orgânica, diminuição de oxigênio e conseqüente
morte de animais, desenvolvimento de outras
algas e outros organismos que podem ser
produtores de substâncias tóxicas.
E como sabemos quando o meio está alterado?
Veja um exemplo:
Os principais rios que abastecem o Reservatório
de Guarapiranga, um dos mananciais usados na
captação de água para o atendimento da
população paulista, são os Rios Embu-Guaçu,
Embu-Mirim e Parelheiros. Observe nos gráficos a
seguir a variação de duas características da água
em 4 pontos de coleta:
• Coliformes Fecais: são bactérias consideradas
os principais indicadores da presença de fezes de
animais de sangue quente. A existência dessas
bactérias indica a possibilidade da presença
também de microorganismos responsáveis pela
transmissão de doenças que se propagam na água,
tais como febre tifóide, cólera etc.
• Fósforo Total: esse elemento químico
favorece muito o desenvolvimento de algas em
reservatórios ou águas paradas. Normalmente,
fertilizantes agrícolas e detergentes domésticos
(sabões em pó) são produtos ricos em derivados
de fósforo.
Figura 16
Fonte: CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental).
Legenda:
1- Ponto de coleta no Reservatório Guarapiranga, próximo à foz do Rio Parelheiros;
2- Ponto de coleta no Rio Embu-Guaçu;
3- Ponto de coleta no Rio Embu-Mirim;
4- Ponto de coleta no Reservatório Guarapiranga na captação da SABESP, junto à casa de bombas
que capta água para a estação de tratamento
Obs.: NMP significa número mais provável
MÉDIA DE COLIFORME FECAL -
RESERVATÓRIO GUARAPIRANGA
Período: 1989 a 2000
Log (NMP/100mL)
1
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
23 4
3,966
3,288
3,974
1,417
MÉDIA DE FÓSFORO TOTAL -
RESERVATÓRIO GUARAPIRANGA
Período: 1989 a 2000
mg/L
1
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
23 4
0,137
0,118
0,255
0,065

191. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
189
Desenvolvendo competências
A linha horizontal representa o padrão de qualidade. Sabendo disso, responda:
a) O que você conclui em relação à qualidade da água dos rios que formam o Reservatório
de Guarapiranga? O que isto indica?
b) Nesse exemplo específico, a que conclusões você pode chegar a respeito da água que
chega para tratamento?
c) Podemos contribuir para melhorar a qualidade da água? Como?
21
Agora você pode responder à pergunta feita mais
acima, sobre se ainda usamos água onde se jogou
esgoto, como no caso da ilustração 13?
PESQUISANDO UM PROBLEMA
BRASILEIRO: SANEAMENTO BÁSICO
Um procedimento comum em Ciências Naturais
são as pesquisas. Elas são úteis para diagnosticar
problemas, para que possamos encontrar soluções.
Vamos trabalhar nesta parte do capítulo com
algumas pesquisas estatísticas ligadas a
saneamento básico.
Sua casa conta com saneamento básico? Isto é,
você tem água encanada e tratada, esgoto tratado
e lixo enviado a locais próprios para tratamento?
O Brasil é um país rico, porém tem a maior taxa
de pobreza se comparado com países de mesma
faixa de renda per capita. As razões da nossa
pobreza geram discussões, mas ninguém discorda
de que ela está relacionada à falta de comida e de
saneamento básico.
Você tem, abaixo, 2 tabelas, com alguns
resultados de pesquisas realizadas, que nos
mostram a situação nacional no ano de 2000
referente ao abastecimento de água e ao
esgotamento sanitário. Vamos a elas então!
Fonte: IBGE, Diretoria de Pesquisas, Departamento de População e Indicadores Sociais, Pesquisa Nacional de Saneamento Básico 2000.
PROPORÇÃO DE DISTRITOS PESQUISADOS EM RELAÇÃO AO ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Regiões
Norte
Nordeste
Sudeste
Sul
Centro-Oeste
Distritos abastecidos
com água(%)
84
83
97
84
88
Distritos sem rede de
abastecimento de água(%)
16
17
3
16
12
Distritos abastecidos com água,
mas que a recebem SEM nenhum
tipo de tratamento(%)
68
30
39
44
20

192. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
190
Por distritos abastecidos com água entendem-se
não só os que recebem água através de
encanamentos, tratada ou não, vindas de um
manancial, mas também os que a recebem de
poços rasos ou profundos ou de águas
superficiais. Já os distritos que não têm rede de
abastecimento de água são aqueles que usam
soluções alternativas como mina ou bica (maior
porcentagem no Nordeste), poço particular
(a grande maioria), caminhão-pipa, cursos d’água
ou outra forma.
No caso dos distritos que recebem água com
tratamento, este geralmente é do tipo
convencional realizado nas Estações, como
acontece em maior escala nas regiões Sudeste e
Centro-Oeste, ou é uma simples desinfecção
(cloração).
Desenvolvendo competências
a) Como estão as várias regiões do Brasil em matéria de abastecimento e tratamento da
água que usam?
b) O que isso significa em relação à saúde da população?
22
Os distritos que coletam e tratam o esgoto, optam
por jogar a maior parte dele num rio. Também é
nos rios que a maioria dos distritos joga o seu
esgoto quando não o trata.
Para o ambiente não ser poluído, a melhor
maneira de se tratar o esgoto é através das
Estações de Tratamento (ETE) porque elas têm
condições de tratar uma grande quantidade de
esgoto por dia, porém são em pequeno número e
não estão igualmente distribuídas pelo país. As
fossas sépticas também tratam o esgoto se forem
construídas adequadamente. Entretanto, muitas
fossas consideradas sépticas são, na realidade,
fossas negras, porque nada mais representam do
que buracos para onde vai o esgoto das casas. Elas
poluem o ambiente assim como as fossas secas,
que são covas fundas para onde vão as fezes e
urina, mas sem água. Qualquer outra das formas
usadas para lançamento do esgoto no ambiente
são também altamente poluentes.
Fonte: IBGE, Diretoria de Pesquisas, Departamento de População e Indicadores Sociais, Pesquisa Nacional de Saneamento Básico 2000.
* Não foram considerados os distritos que não declararam a fonte para o despejo do esgoto.
sumidouros
são aberturas por onde o líquido escoa e
desaparece na terra, sarjeta, escoadouro ou
valeta.
PROPORÇÃO DE DISTRITOS PESQUISADOS EM RELAÇÃO AO ESGOTAMENTO SANITÁRIO
Regiões
Norte
Nordeste
Sudeste
Sul
Centro-Oeste
Com rede coletora
de esgoto (%)
com tratamento sem tratamento
33
822
26 56
11 10
84
Sem rede coletora de esgoto* (%)
Fossas sépticas
e sumidouros
30
33
5
53
27
Fossas secas
47
28
10
24
59
Valas abertas
14
3
0,3
0,3
–
Lançamento
em curso
d’água
2
2
2
1
–
Outros
0,7
4
0,1
0,7
2

193. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
191
Desenvolvendo competências
a) Como é a situação das várias regiões do Brasil em relação aos cuidados com o esgoto?
Em quais regiões o problema é maior? E menor? Por quê?
b) Quais as conseqüências dessa situação?
23
A água serve de veículo para a transmissão de
uma variedade de microorganismos e vermes
resultantes da ingestão de água contaminada ou
do seu uso para irrigação, pesca e recreação.
Agora compare os dados das tabelas anteriores
com a de baixo:
Fonte: Ministério da Saúde/Funasa/CENEPI – Sistema de Informações sobre Mortalidade
Desenvolvendo competências
a) Quais as regiões onde a incidência dessas doenças é maior?
b) Como você explica esse resultado, baseado nas tabelas anteriores?
c) Faça uma hipótese para explicar a situação observada nas tabelas para outras regiões
onde, apesar de encontrarmos uma situação também não muito favorável de saneamento
básico, a incidência de doenças é menor.
24
% DE ÓBITOS POR DOENÇAS INFECCIOSAS E PARASITÁRIAS EM CRIANÇAS - 1999
Regiões
Norte
Nordeste
Sudeste
Sul
Centro-Oeste
Menores de 1 ano
9,78
16,92
6,89
6,30
8,41
De 1 a 4 anos
22,68
22,35
17,71
18,23
17,88
De 5 a 9 anos
14,31
11,12
10,23
6,68
9,07

194. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
192
Desenvolvendo competências
Além do saneamento básico, uma condição essencial, o que mais pode contribuir para
reduzir os óbitos por doenças infecciosas e parasitárias? Observe as propostas que
apresentamos abaixo e faça suas escolhas: a) aumentar o nível de escolaridade das mães e
das crianças; b) melhorar o poder aquisitivo das pessoas, a qualidade das moradias; c)
fornecer cursos sobre construção de fossas sépticas; d) melhorar as condições do clima; e)
melhorar o estado nutricional das pessoas e os hábitos alimentares; f) aumentar as
práticas esportivas; g) oferecer mais trabalho à população; h) aumentar a prática do
aleitamento materno; i) dispor de mais serviços de saúde; j) aumentar o número de
pessoas que têm acesso a eletrodomésticos; k) despoluir rios contaminados.
25
Desenvolvendo competências
Considerando que no Brasil a proporção do gasto federal com saneamento sobre o gasto total foi de 0,10 em 1995, 0,23 em 1996, 0,29 em 1997 e 0,11 em 1998, você tem mais alguma coisa a dizer?
Fonte IDB 2001 – IPEA/Disoc
26
INVESTIGANDO ALIMENTOS
Imagine uma pessoa que, querendo emagrecer,
compra um alimento em que esteja escrita na
embalagem a palavra light, mas não examina o seu
rótulo. Você concorda com esse procedimento? E
outra que, gostando de produtos naturais, compra
frango e alface. Ela está agindo de acordo com os
seus princípios? Sempre? Para que servem os
rótulos nas embalagens dos produtos? O que é
mais importante: comprar um peixe já em filés e
assim a compra é mais rápida ou escolher os
peixes e pedir para serem limpos depois? Vamos
por partes.
Desenvolvendo competências
Uma lata de creme de leite é muito parecida em volume a uma lata de milho verde, por
exemplo, mas contém as mesmas quantidades em alimentos? Como verificar isso?
27

195. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
193
Podemos pensar estar comprando uma quantidade
de um produto e, de fato, levando outra. Só olhar
o tamanho da embalagem não resolve.
Conferida a quantidade, vamos examinar os
ingredientes e a informação nutricional que todo
produto deve trazer. Os ingredientes envolvem os
Desenvolvendo competências
a) Qual dos dois alimentos nos fornece mais carboidratos? Como você chegou a este
resultado?
b) Você sentiu falta de alguma informação nos rótulos? Notou alguma discordância neles
com respeito aos seus dizeres?
28
alimentos e as substâncias que foram usadas na
fabricação daquele produto, e a informação
nutricional indica os nutrientes e a quantidade de
calorias que esse produto contém.
Observe a lista de ingredientes e a informação
nutricional de dois produtos:
Segundo o Ministério da Saúde, os valores diários
(VD) indicam a contribuição de cada nutriente
para a quantidade total que a população brasileira
deve consumir num dia para ter uma alimentação
saudável. Esses valores aparecem em porcentagem.
Porção é a quantidade que uma pessoa sadia, de
mais de 5 anos e em bom estado nutricional,
normalmente consome, por vez, para compor uma
alimentação saudável.
Barra de chocolate com amendoim
Ingredientes: açúcar, manteiga de cacau,
amendoim, leite em pó integral, estabilizante,
lecitina de soja, aromatizante
Informação Nutricional
Porção de 30g (2 pedaços)
Valor calórico total
Carboidratos
Proteínas
Gorduras Totais
Gorduras Saturadas
Colesterol
Fibra Alimentar
Cálcio
Ferro
Sódio
Quantidade por
porção
160 kcal
14g
2g
10g
4,5g
menor que 5mg
menor que 1g
34mg
1mg
0mg
% VD (*)
6%
0%
5%
13%
16%
0%
0%
0%
0%
0%
(*) Valores Diários de referência com base em uma dieta
de 2500 kcal/dia
Lata de milho verde em conserva
Ingredientes: milho, água, sal e açúcar
Informação Nutricional
Porção de 100g
Valor calórico total
Carboidratos
Proteínas
Gorduras Totais
Gorduras Saturadas
Colesterol
Fibra Alimentar
Cálcio
Ferro
Sódio
Quantidade por
porção
130,0 kcal
27,0g
3,0g
1,0g
0,0g
0,0mg
1,5g
4,0mg
0,5mg
270,0mg
% VD (*)
------
7,2%
6,0%
1,2%
0,0%
0,0%
5,0%
0,5%
3,6%
11,2%
(*) Valores Diários de referência com base em uma dieta
de 2500 cal

196. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
194
Se, por um lado, é interessante conhecermos pela
embalagem quanto do valor diário de calorias e
nutrientes estamos ingerindo quando comemos
uma porção daquele alimento, por outro, nós
teremos que ter mais cuidados se quisermos
comparar alimentos, porque as porções variam de
um produto para outro. Além disso, através dessas
comparações podemos perceber que alguns
alimentos contribuem muito pouco para
atingirmos nossas necessidades diárias, mas outros
as atingem muito facilmente, trazendo-nos
problemas se ingeridos em excesso.
Na rotulagem dos alimentos devem constar os
dez itens que você viu nos rótulos. O Valor
Diário (VD) de cada nutriente que precisamos
consumir é:
Carboidratos - 375 gramas;
Proteínas - 50 gramas;
Gorduras Totais - 80 gramas;
Gorduras Saturadas - 25 gramas;
Colesterol - 300 miligramas;
Fibra alimentar - 30 gramas;
Cálcio - 800 miligramas;
Ferro - 14 miligramas e
Sódio - 2.400 miligramas.
Como temos uma necessidade diária diferente para
cada nutriente, portanto, a quantidade que
devemos ingerir de cada um também é diferente.
Desenvolvendo competências
a) Faça os cálculos para os nutrientes dos dois alimentos, verificando se a tabela para VD
está correta nos rótulos apresentados anteriormente.
b) Um dos rótulos apresenta valores errados, não? Por que será que isso aconteceu? Qual
deve ser a sua atitude enquanto um consumidor?
29
É comum encontrarmos também nos rótulos as
informações ”diet” e ”light”. O termo ”diet” é
usado para dietas quando determinado
componente não pode ser ingerido ou deve ser
consumido em quantidades limitadas. É o caso
dos diabéticos, que não podem comer açúcar, dos
hipertensos, que não podem ingerir sódio, dos
portadores de insuficiência renal, que não podem
comer proteínas, ou das pessoas que não podem
ingerir colesterol. Alimentos dietéticos são,
portanto, especialmente feitos para atender as
necessidades de pessoas com determinadas
exigências, para a manutenção da sua saúde, mas,
de maneira alguma, significam que são alimentos,
necessariamente, pouco calóricos e que podem ser
usados para pessoas que querem emagrecer.
Já os alimentos “light” (ou seja, “leves”) são
aqueles que possuem redução (mínima de 25%)
de calorias ou de qualquer outro nutriente.
Portanto, existem alimentos “light” em sódio,
por exemplo, mas normais em quantidades de
calorias; alimentos “light” em colesterol, ou em
gorduras. Há, até mesmo, adoçantes “light” que
não podem ser usados por diabéticos, porque
contêm açúcar. Tanto para a classificação “diet”
como para a “light” é importante, portanto se
especificar no produto para qual nutriente o
atributo é aplicável. Logo, cuidado com esses
termos!
Disse um avicultor: “Os ovos que a
minha granja produz são mais
saborosos e não contêm substâncias
químicas”.
Você concorda com essa afirmação? O que são
alimentos sem substâncias químicas?
Esse tema tem gerado muita polêmica. Afinal de
contas, o ovo tem proteínas, gorduras, água etc,
que são substâncias químicas. O que se quer dizer
então, quando se faz esse comentário?
Durante muito tempo, os alimentos foram
conservados por formas simples como a salga, a
defumação, o uso das especiarias, o controle da
temperatura etc.

197. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
195
Essas substâncias químicas “extras” - os aditivos,
por exemplo - são geralmente úteis e inonfesivos,
porque realmente melhoram as características do
produto, tanto do ponto de vista da aparência,
quanto da durabilidade ou da textura, sem
contudo, nos causar problemas. Entretanto, já se
sabe que alguns têm efeitos colaterais, como os
exemplos que você viu, mas como devem ser
usados com moderação, em pouca quantidade e
limitados a alimentos e condições específicas,
continuam a ser permitidos. Para a nossa
segurança, espera-se das autoridades que sejam
mantidos em observação e reavaliados
constantemente. Mas sempre fica a dúvida: o que
Hoje, o consumidor está mais exigente e quer,
além de um alimento conservado, um que também
tenha boa aparência, seja apetitoso, tenha cheiro e
textura agradáveis. Por isso se usam aditivos
alimentares junto aos outros ingredientes. Existem
aditivos que ajudam a conservar os alimentos, mas
existem outros tipos, como os realçadores de
sabor, os corantes, os estabilizantes e
aromatizantes, como você viu no chocolate, e
muitos outros. Cada um é usado para uma
finalidade diferente e todos são substâncias
químicas, mas nenhum deles tem o propósito de
nutrir. Observe a tabela abaixo, que exemplifica
alguns aditivos usados para conservar alimentos.
Desenvolvendo competências
a) Qual a vantagem de se usar conservantes, também chamados conservadores, nos
alimentos? Há desvantagens?
b) Por que dizemos que é polêmica a discussão sobre o uso de substâncias químicas nos
alimentos? Qual a sua conclusão sobre isso?
30
é esse uso com moderação? Inclusive sabemos que
há inúmeras outras substâncias presentes
naturalmente nos alimentos que podem ser
carcinogênicas, como a encontrada na batata, por
exemplo. Como fazer nesses casos?
Que adianta uma pessoa não querer ingerir
alimentos industrializados devido ao uso dos
aditivos, se na lavoura se usam fertilizantes e
inseticidas? Se na pecuária se dá antibióticos
para o gado? Se há substâncias tidas como
preocupantes, que existem naturalmente, em
muitos alimentos? Também não são substâncias
químicas? Alimentos ditos orgânicos, cada vez
mais presentes no comércio, afirmam que não
Aditivos
Nitrito de sódio
Dióxido de enxofre
Sulfitos e
Metabissulfitos de
sódio e potássio
Alguns alimentos onde
podem ser encontrados
Carnes, salsichas e
defumados
Batatas desidratadas, vinhos
e uvas
Leite de coco, batatas, frutas
e legumes, desidratados
Efeitos/cuidados
Pode combinar-se com substâncias químicas no
estômago formando nitrosaminas, que são
altamente cancerígenas
Alergias em pessoas sensíveis a sulfitos; os EUA
proíbem seu uso em frutas cruas e legumes
Alerguas em pessoas sensíveis a sulfitos; os EUA
proíbem seu uso em frutas cruas e legumes

198. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
196
1
2
3
usam produtos químicos, mas custam mais caro.
Será que são todos confiáveis e realmente não os
usam? Ou não usam substâncias químicas ditas
perigosas para a saúde?
Nesse assunto, o importante mesmo é se ter bom
senso, pesar os prós e contras, estar sempre bem
informado, pesquisar se os alimentos que
queremos comprar estão mesmo num preço justo,
nos preocupar com o nosso bem-estar escolhendo
alimentos que contenham os nutrientes e
ingredientes que queremos ingerir. Verificar a
credibilidade do fabricante, constatando se tem
registros, inspeção federal quando for o caso e,
sobretudo, verificar se os alimentos estão
corretamente conservados nos lugares onde são
comercializados.
Os peixes devem estar inteiros para que possamos
sentir a textura da carne e ver se as escamas estão
firmes e brilhantes. As latas devem estar íntegras,
sem dobras ou sinais de ferrugem. Os alimentos
em grãos e farinhas devem estar secos. A
temperatura da geladeira deve estar adequada.
Enfim, o alimento deve ser saudável,
industrializado ou não. Só falta agora os
conservarmos adequadamente quando chegarmos
em casa!
Conferindo seu conhecimento
a) O número de glóbulos brancos encontrados foi de 16.600/mm
3
.
b) Porque os valores de referência que são os normais esperados são de 4.000 até 10.000/ mm
3
de sangue.
a) Nos trechos: 1) Logo entra um jovem,.... cura!”; 2) Lembrei-me de que a AIDS .... data marcada; 3) Com o
tempo ....mudando; 4) Veio o AZT ....preventivos nos soropositivos e nos doentes; 5) Os prazos ...7, 10, 15
anos... e está sendo testada.
b) Ao Ministério da Saúde. Refere-se a uma propaganda veiculada na televisão comentando que outras doenças
tinham cura, mas a AIDS não. Betinho achou chocante demais. Não gostou também da idéia de associarem à
doença uma máscara negra (no carnaval) que lembrava a morte e o racismo e também não concordou que essa
era uma campanha didática, achando que só assustava a população e lhes tirava a esperança. A outra resposta é
pessoal do leitor.
c) O texto não tem essa resposta. Mas pode ter uma interpretação: gozar de boa saúde não envolve só o aspecto
físico (ausência de doença), mas também o mental, o social e o psíquico. O Betinho podia ter esse bem-estar,
uma grande vontade de viver, e estava no período assintomático da doença, de modo que não se considerava
doente.
a) Sim. A quantidade de vírus HIV sobe muito e cai em seguida, e a quantidade de linfócitos T também sobe. A
pessoa, portanto, reage inicialmente à contaminação.
b) A pessoa passa um período em que o número de vírus é baixo e a quantidade de linfócitos está diminuindo.
Ela ainda não apresenta sinais clínicos de doenças. Na fase final, a quantidade de vírus é muito alta e a de
linfócitos é muito baixa, de modo que a pessoa começa a ter sintomas porque aparecem infecções variadas que
são combatidas com dificuldade, devido à sua baixa imunidade.
c) Na terceira fase, com sintomas (febre) de uma infecção. Muitas células de defesa (linfócitos) foram atacadas
pelos vírus HIV, manifestando a doença em si.

199. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
197
4
5
a) Compartilhando seringas; usando escovas de dente, aparelho de barba ou outro objeto cortante de outras
pessoas; tendo relações sexuais (homo ou heterossexuais) sem camisinha e durante a gravidez, quando a mãe
passa pela placenta contaminada (e, também amamentando) o vírus para o filho.
b) Aos modos pelos quais o vírus da AIDS não se transmite: relações sexuais usando-se camisinha; apertando a
mão, beijando e abraçando; através de picadas de insetos; jogando e vivendo com portadores do vírus ou doente
de AIDS.
a) A incidência de AIDS foi muito maior em homens do que em mulheres. O número de doentes, tanto homens
como mulheres aumentou, e depois diminuiu (com picos em 1996 e 1998). Mas em 2000 estavam muito
próximos.
b) Nos homens: relações homossexuais sem camisinha quando ainda não era muito conhecida a doença; uso de
drogas compartilhando seringas (havia mais homens dependentes de drogas injetáveis); uso compartilhado de
instrumentos cortantes; número variado de parceiros sexuais etc. Nas mulheres: homens bissexuais pegaram a
doença em relações homossexuais fora do casamento e contaminaram suas esposas ou homens heterossexuais se
contaminaram com parceiras fora do casamento e depois contaminaram suas esposas etc. Para a diminuição:
reduziu-se o número de parceiros; começou-se a se usar mais os preservativos; os usuários de drogas injetáveis
passaram a usar seringas descartáveis; passou-se a ter mais cuidados com as transfusões de sangue etc
c) Com as mulheres, porque apesar do número de casos ter diminuído nos dois sexos, aumentou muito
rapidamente o número de mulheres doentes. Por exemplo, observando-se a tabela, de 1990 a 2000 o número de
homens doentes aumentou cerca de 1,3 vezes (9824/7603), mas o de mulheres aumentou quase quatro vezes
(5189/1390).
d) Porque precisamos respeitar a escala. Como não se tem os dados para 1981, então se deve deixar o espaço no
eixo correspondente a esse ano e depois colocar os outros valores que, agora sim, podem ser sempre igualmente
distanciados um ponto do outro no eixo (as medidas foram de ano em ano).
a) Não.
b) Diminuição do número de óbitos. Foram descobertos, nos EUA, medicamentos que retardam o aparecimento
das doenças oportunistas; começou a sua distribuição no Brasil e a fabricação e distribuição gratuita desses e
outros medicamentos; o uso do chamado coquetel anti-AIDS produz resultados positivos; no Brasil, por decreto, é
garantida a distribuição gratuita de medicamentos; em 2000 já se distribuíam sete medicamentos gratuitamente
a cada paciente; cai o custo do tratamento e com isso é possível se tratar mais doentes.
a) Como se tem contraído a AIDS de 1980 a 1999. Via sexual (em 1º etc)
b) Que ainda há muita gente não usando camisinha nas relações sexuais, que usuários de droga continuam não
se protegendo e contraindo a doença por uso comum de seringas e, além disso, pode ter aumentando o número de
usuários.
a) Gráficos: Figura 17 e Figura 18.
8
6
7
(9%)
(7%)
(1%)
(4%)
(1%)
(72%)
(6%)
(0%)
(0%)
(0%)
(3%)
(4%)
(1%)
(1%)
(1%)
(70%)
(16%)
(2%)
(2%)
(0%)
Figura 17 Figura 18

200. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
198
12
13
14
9
10
11
b) Resposta pessoal do leitor, mas o texto deve ter algumas considerações importantes: a região onde mais
cresceu o número de casos foi o Sul e Sudeste Asiático que passou de 6 para 16% da população mundial
afetada. A região da Austrália e Nova Zelândia, ao contrário de todas as outras, diminuiu o número. De uma
maneira geral, em todas as outras regiões, diminuiu a proporção de aidéticos em relação ao total, com exceção
da África Subsaariana, que manteve a maior proporção de doentes do mundo. As justificativas para esse quadro
podem estar ligadas ao desenvolvimento da região: países que investem em saúde pública tenderam a diminuir a
incidência da doença. (Há outras respostas possíveis)
Relaciona respeito, carinho, amor e cuidado com a saúde, mostrando que só pensando em todos esses fatores
poderemos combater a doença. Também lembra respeito à mulher, já que o número de casos está aumentando
muito.
a) Não. Pela maneira como Van Helmont montou o experimento, percebemos que ele tinha a idéia (hipótese) de
que alguma coisa que viesse da terra fazia a planta crescer, tanto que ele pesou a terra antes e depois do
crescimento do salgueiro. Já o outro pesquisador, também pela maneira como montou o seu experimento,
considerava que o crescimento da planta se desse a partir do gás carbônico que a planta retirava do ar.
b) Porque queria descontar a quantidade de água que a planta retira da terra e só considerar a massa pura do
vegetal, a que realmente equivale ao seu crescimento.
c) Não. Lá ele chegou à conclusão que o ganho de peso do vegetal vem da água e, aqui, que é o gás carbônico o
responsável pelo ganho de peso, porque percebeu que no ambiente onde a taxa de gás carbônico era maior
(ambiente 3), o aumento de massa das plantas também foi maior, isto é, elas incorporaram mais massa.
d) Pela sua descrição, no seu experimento Van Helmont não imaginou que outros fatores pudessem influenciar e,
por isso, não comentou se deixou as plantas no Sol ou não, por exemplo. Portanto, não submeteu a planta a
condições diferentes de iluminação, de ventilação, de temperatura etc, para testar se o resultado seria o mesmo.
No outro experimento, pensou-se que outros fatores pudessem influenciar (quantidade de água, iluminação,
temperatura) e por isso foram mantidos constantes. O único fator testado foi se a quantidade de gás carbônico
influía ou não no crescimento.
a) Do ambiente onde vivem: do ar, da terra, da água.
b) Fotossíntese.
c) Nenhum dos dois. Van Helmont só descobriu que a água é importante para o crescimento e o outro, que o gás
carbônico é importante para o crescimento. Conclui-se, portanto, que, embora o segundo pesquisador tenha
testado sua hipótese montando um experimento onde ele controlava vários fatores, ainda não conseguiu esclarecer
totalmente a razão do crescimento de uma planta.
a) É através dos pêlos que a água entra nas plantas. Pelo esquema notamos que só quando os pêlos absorventes
estão em contato com a água (A e E) é que a planta está viçosa. A água é necessária, portanto, para o vigor das
plantas.
b) Não. Nada indica sobre a relação da água ao crescimento da planta.
Resposta (e).
a) Que a água está desigualmente distribuída nas diferentes partes do globo. Pessoas morrem por falta de água,
ou dispõem de muito pouca água para usar, ao mesmo tempo em que outras pessoas desperdiçam, como aqui no
Brasil.
b) Sim. No Brasil, podemos dizer que há as duas situações. Se a região tem abastecimento precário, como no
Nordeste, por exemplo, a água tem um valor inestimável, e a sua busca constante é a razão de viver de muitas
pessoas, mas em outras regiões do país, onde se pensa que ela é disponível à vontade, se desperdiça demais e
pouco se faz para evitar isso. Os maus hábitos das pessoas (e empresas também), aliados ao uso de aparelhos
que gastam muita água (como duchas possantes, certas válvulas de descargas etc.) são os grandes responsáveis
pelo desperdício.

201. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
199
O filtro separa partículas de sujeira e de terra maiores, mas não mata microorganismos causadores de doenças. A
fervura, o filtro de ozônio e a cloração tratam a água matando microorganismos causadores de doenças.
a) Apesar do teor engraçado da ilustração, percebe-se que há muito tempo o esgoto polui as águas. Muito pouca
coisa mudou nesse período; ele continua a ser jogado no rio do jeito como é o produzido (in natura, como se diz).
b) Porque as fezes e alimentos, restos de comida etc, aumentam a quantidade de matéria orgânica na água,
aumentando o número de bactérias decompositoras, diminuindo com isso a quantidade de oxigênio na água, o
que provoca a morte de peixes e outros animais por asfixia. Alteram, portanto, a qualidade da água ou as
deixam com agentes patogênicos, isto é, que causam doenças.
a) Não. Enquanto a população aumentou 2,3 vezes, o aumento do consumo de água foi de 4 vezes. Cada vez
estamos consumindo mais água por pessoa.
b) As indústrias, o lixo, produtos vindos de atividades agrícolas e detritos vindos das atividades de mineração.
c) O uso desse recurso natural (água) exige elevados investimentos para a sua recuperação, o que interfere no
desenvolvimento econômico e social do país.
Resposta (c).
a) A qualidade da água dentro da capital, quando passa pelos bairros ou por cidades que rodeiam São Paulo, é
muito ruim, porque são regiões industriais ou densamente habitadas com grande produção de esgoto (também
industrial) e lixo.
b) Já em regiões distantes a situação volta a melhorar, mostrando que os rios têm capacidade de se recompor.
Além disso, recebem uma carga menor de esgoto, porque são regiões menos povoadas. A variação na quantidade
de chuvas também pode influenciar, assim como a geografia da região.
a) Antes do lançamento do esgoto e bem depois (cerca de 3.000 m depois).
b) A quantidade de matéria orgânica aumenta porque foi jogado esgoto, a de oxigênio diminui porque aumenta o
número de decompositores respirando.
c) Porque os decompositores, ao decompor a matéria orgânica (esgoto), aumentam a quantidade de sais minerais;
é como se adubassem a água.
a) Não é boa, porque estão fora do padrão de qualidade (quando estão acima da linha) mostrando que receberam
carga de esgoto.
b) O manancial de onde vai se retirar água para tratamento foi poluído com esgoto. Isso aumenta os cuidados
com o seu tratamento e também os custos.
c) Podemos. Diminuindo a quantidade de detergentes usada em casa; evitando jogar lixo nas águas de rios;
desperdiçando menos alimentos que fazem aumentar a quantidade de matéria orgânica; não fazendo ligações
clandestinas de esgoto; e usando menos fertilizantes na agricultura, entre outras ações.
a) Estão bem em matéria de abastecimento de água, mas percebemos que muitos distritos recebem água sem
nenhum tipo de tratamento. Essa situação é pior no Norte do país, mas preocupa também em outras regiões,
como o Sul e o Sudeste. A situação só é melhor na região Centro-Oeste. Ainda fica pior o quadro ao sabermos
que o tratamento convencional, que mais purifica a água, só é feito em maior quantidade nas regiões Sudeste e
Centro-Oeste. Muita água no Brasil, portanto, ainda é tratada, apenas por simples cloração. A região Sudeste é a que
está em melhores condições, por ter muitos distritos com água, entre os quais muitos também recebem essa água
tratada.
b) Há muita gente recebendo água sem tratamento em todas as regiões do país, com exceção da Centro-Oeste.
Repare que as regiões Norte, Nordeste e Sul têm menores quantidades de água distribuída e mesmo assim, muita
sem tratamento. Isto indica que a probabilidade do contágio de doenças transmitidas pela água é muito grande,
o que prejudica a saúde da população.
15
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22

202. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
200
29
Anvisa
Agência Nacional de Vigilância
Sanitária, um órgão do Ministério da
Saúde.
23
24
25
a) É muito precária. A maioria do esgoto não é recolhida e vai para fossas, valas e sumidouros. E mesmo os
distritos que têm o esgoto recolhido, a maioria não é tratado. No Norte é pior, porque muito pouco esgoto é
recolhido e tratado, e uma quantidade grande vai para fossas secas e valas abertas. No Nordeste, mais esgoto é
recolhido, porém, muito pouco dele é tratado. Além disso, lá, fossas também são muito usadas. No Sudeste a
situação é a melhor, já que quase todo esgoto é recolhido, apesar de só 26% ser tratado. Repare que, nas regiões
Sul e Centro-Oeste, há também uma quantidade muito grande de fossas, mas a maior parte do esgoto recolhido é
tratado antes de voltar ao ambiente.
b) O aumento da poluição dos solos, rios e mares e do ambiente em geral que acaba sendo contaminado, inclusive
com microorganismos que causam doenças.
a) Norte e Nordeste, em qualquer das faixas etárias apresentadas.
b) É nessas regiões que encontramos os problemas mais sérios de tratamento de esgoto e de água e, portanto,
onde há maior contaminação de vermes e de microorganismos (que causam infecções) transmitidos pela água.
c) Resposta pessoal do leitor. Uma hipótese provável é que a incidência das doenças também se deve à
alimentação, condições de moradia, situação econômica da família, nível escolar etc. (regiões Sudeste, Sul e
Centro-Oeste).
Ajudariam a melhorar o problema das doenças: a); b); c); e); g); h); i) e k).
Resposta pessoal do leitor, mas conclui-se que está havendo pouco investimento na área de saneamento básico no
país e, além disso, ele diminuiu em 1998. Contudo, precisaríamos ter outros dados, como investimentos no setor
da saúde, habitação etc, para podermos chegar a uma conclusão mais precisa.
Precisamos examinar a embalagem. Poderíamos encontrar na de creme de leite 300g e na de milho verde 200g
(peso líquido drenado). Nem sempre são iguais.
a) Chocolate. Não podemos simplesmente comparar as tabelas, precisamos fazer um cálculo simples. Se 30g de
chocolate fornecem 14g de carboidratos, 100g de chocolate fornecerão 46,7g, que é maior do que 27,0 g (do
milho).
b) No rótulo da lata de milho não consta a % VD (valores diários) para o valor calórico total. Deveria constar o
valor de 5,2% e não um ——, já que precisamos num dia de 2.500 kcal.
2.500 kcal .......100%
130 kcal ......... x então x= (130 . 100) / 2500 = 5,2%
Além disso, notamos que no rótulo da lata de milho, abaixo da tabela está escrito que os valores de referência
diários são de 2.500 cal enquanto no outro rótulo está escrito 2.500 kcal. Sob o aspecto físico essas unidades
são diferentes. 2.500 kcal não correspondem à mesma quantidade de energia de 2.500 cal. Caloria é uma
unidade de calor, mas também pode ser usada para determinar o valor calórico dos alimentos. Uma kcal = 1.000
cal. O certo seria usarmos sempre 2.500 kcal. Porém, segundo a Anvisa que cuida da rotulagem dos alimentos, a
unidade padrão para a medida de energia é a caloria, mas uma convenção (Referência: Mahan L.K., E. Scott-
Stumps, Krause. Alimentos, Nutrição e Dietoterapia. 9ª Ed. São Paulo: Roca, 1998) permite a adoção dos termos
calorias (por extenso) ou kcal para expressar a quantidade de energia envolvida no metabolismo de alimentos.
Segundo essa convenção, portanto, deveria estar escrito na lata de milho 2500 calorias ou 2500 Kcal e não
2500 cal para os valores diários.
a) Através de simples regra de três achamos os resultados. Um exemplo: Se precisamos de 375 g/dia de
carboidratos, comer 27, 0 g é comer 7,2 % do total.
375 g .......100%
27 g ......... x então x= (27 . 100) / 375 = 7,2%
Desse mesmo modo se verifica que os dados estão corretos no rótulo do milho verde (com exceção da falta do
dado para valor calórico total), mas nem todos os dados que aparecem na embalagem do chocolate estão corretos.
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203. Capítulo VI — Em busca do conhecimento: o fazer científico
201
Os valores corretos são: valor calórico: 6,4% (e não 6%); carboidratos: 3,7% (e não 0%); proteínas: 4% (e não
5%); gorduras saturadas: 18% (e não 16%); colesterol: menos do que 1,7% (e não 0%); fibra alimentar: menos
que 3% (e não 0%); cálcio: 4,3% (e não 0%); ferro: 7% (e não 0%)
b) Erro da empresa: de cálculo, proposital para enganar o consumidor, de impressão etc. Quando encontramos
informações erradas, duvidosas, ilegíveis, incompletas ou insuficientes devemos procurar o Serviço de
Atendimento ao Consumidor, cujo telefone e endereço devem constar do rótulo do produto.
a) Os conservantes ajudam os alimentos a não se deteriorarem, não se contaminando com microorganismos,
muitas vezes causadores de doenças, de modo que têm utilidade tanto para a indústria como para o consumidor.
Nos dois casos não se deseja “perder” alimentos porque se estragam facilmente. Pela tabela, contudo, percebemos
que também há desvantagens, porque há sinais de que alguns conservantes podem causar problemas à saúde.
b) Porque se confundem as diferentes substâncias químicas encontradas nos alimentos: nutrientes, aditivos,
agrotóxicos etc. A conclusão é resposta pessoal, mas uma possível é que se deva ter bom senso, evitando-se usar
sem necessidade, alimentos que contenham substâncias, que reconhecidamente fazem mal, ou procurando-se
consumi-los em quantidades pequenas, além é claro, de se manter sempre bem informado sobre as novas
descobertas científicas.
30

204. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
202
ORIENTAÇÃO FINAL
Para saber se você compreendeu bem o que está apresentado neste capítulo verifique se está apto a
demonstrar que é capaz de:
• Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas
Ciências, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.
• Analisar e prever fenômenos ou resultados de experimentos científicos organizando e sistematizando
informações dadas.
• Selecionar, em contextos de risco à saúde individual e coletiva, normas de segurança, procedimentos e
condições ambientais a partir de critérios científicos.
• Avaliar a adequação a determinadas finalidades de sistemas ou produtos como águas, medicamentos e
alimentos a partir de suas características físicas, químicas ou biológicas.
• Selecionar métodos ou procedimentos próprios das Ciências Naturais que contribuam para
diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica ou ambiental.

205. CONHECIMENTOS FÍSICOS E A VIDA ATUAL
APROPRIAR-SE DE CONHECIMENTOS DA FÍSICA
PARA
COMPREENDER O MUNDO NATURAL E PARA
INTERPRETAR
, AVALIAR E PLANEJAR INTERVENÇÕES
CIENTÍFICO
-TECNOLÓGICAS NO MUNDO CONTEMPORÂNEO.
Capítulo VII
Marcelo Bonetti

206. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
204
Capítulo VII
Conhecimentos físicos
e a vida atual
AS MUDANÇAS NA SOCIEDADE
E A EVOLUÇÃO CIENTÍFICA E
TECNOLÓGICA
A sociedade moderna é tecnológica. Os
conhecimentos da ciência, juntamente com o
desenvolvimento tecnológico, promoveram, nos
últimos 300 anos, mudanças que influenciaram
profundamente nossos costumes. Você consegue
pensar num mundo sem energia elétrica, luz
artificial, ar condicionado, elevadores, sinais de
trânsito, telefone, geladeira, carros, ônibus, trens,
metrôs, motos, barcos, aviões?
O planeta todo está interligado pelas redes de
comunicação, pela televisão, internet, telefones.
De qualquer parte do mundo, podemos fazer uma
ligação telefônica, receber e enviar informações
via internet, utilizando um celular via satélite.
Mesmo nas regiões mais remotas da Terra, como
no meio do oceano, no meio do deserto, no meio
da floresta Amazônica ou nos pólos, isso é
possível.
Conseguimos voar e sair do nosso planeta,
enviamos sondas para a fronteira do sistema Solar,
para Marte, para Vênus, coletamos informações
preciosas sobre as características dos planetas e
do Sol, enviamos astronautas para a Lua.
Por meio dos conhecimentos que a ciência ajudou
a construir, também podemos entender melhor
nossa vida diária. A velocidade, por exemplo, é
um conceito que relaciona espaço e tempo. Para
percorrer uma mesma distância, dois veículos
podem demorar o mesmo tempo se têm a mesma
velocidade, ou um deles vai chegar mais rápido se
tem velocidade maior que o outro. Para uma
mesma distância, gasta-se um tempo maior se um
veículo andar com velocidade inferior a outro. O
veículo com velocidade maior demora um tempo
menor. É verdade que outros fatores podem ainda
influenciar o tempo que gastamos para ir de um
lugar a outro; demoramos muito mais tempo se há
um congestionamento e podemos andar bem
rápido se a pista estiver livre.
O tempo, a distância e a velocidade são conceitos
científicos; sua representação, suas escalas e
medidas são importantes para compreendermos
melhor o movimento e devem ser apropriadas ao
movimento estudado. Não é bom usar horas para
falar do tempo de uma corrida olímpica de 100
metros, nem usar segundos para uma viagem
interestadual. O mesmo acontece com outros
conceitos científicos relacionados ao movimento,
como força, energia, potência, trabalho.
Quando estamos na cozinha, basta uma distração
para acabarmos queimados com o óleo que
“espirrou” ou com o cabo da colher que ficou
dentro da panela. Esses fenômenos podem ser
explicados com os conceitos de calor,
temperatura, dilatação e as formas de transmissão
de energia térmica, que também explicam as
trocas de energia térmica em sistemas
tecnológicos, como o motor, e em sistemas
naturais, como nosso corpo e a atmosfera.

207. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
205
Para se compreender as viagens espaciais, são
essenciais as Leis de conservação e as Leis de
Newton. Essas mesmas leis ajudam a prever e
evitar os acidentes com veículos, que ainda matam
muitas pessoas todos os dias.
Os engenheiros dos parques de diversão usam
essas mesmas leis e conhecimentos para nos dar
mais prazer e alegria. Eles concebem artefatos e
brinquedos cada vez mais seguros e emocionantes.
Outras teorias, como as da física quântica e da
física relativista, ajudam a entender o mundo
microscópico ou o mundo extragaláctico.
As máquinas térmicas deram início à nossa
sociedade industrial. O trabalho animal foi
substituído por máquinas muito mais potentes,
que podem fazer coisas que os animais não
conseguem.
Apesar de toda essa evolução tecnológica, é
importante entender que os processos científicos e
tecnológicos não significam só conforto e bens;
eles também promovem o desemprego, o
desmatamento. Assim, a ciência e a tecnologia
devem ser tratadas como instrumentos de
transformação social e de intervenção no mundo,
contrariando a idéia ingênua de que a ciência e a
tecnologia produzem “coisas boas” ou que
produzem “coisas más”.
O conhecimento científico nos serve para muitas
outras coisas, entre elas, para trazer elementos que
enriquecem a discussão da questão energética, no
Brasil e no mundo. Conhecer a “forma” de geração
da energia elétrica, seus impactos ambientais e
sociais, pode servir como base para repensar
soluções solidárias que evitem os “apagões” e os
racionamentos.
CONHECENDO A LINGUAGEM DA CIÊNCIA
E SEU VOCABULÁRIO
As palavras representam os objetos, as idéias, os
sentimentos que pretendemos expressar e também
as relações com o mundo que nos cerca. Para falar
sobre as coisas, precisamos de palavras. Nós não
nascemos falando. O conhecimento lingüístico é
construído pela nossa vida em sociedade.
O mesmo acontece com as palavras e os conceitos
científicos. Nós não nascemos com esse
conhecimento, por isso é preciso construir seus
significados, que também estão relacionados às
coisas que podem ser medidas, experimentadas e
definidas. Veja agora como construímos,
denominamos e nomeamos o tempo.
Desenvolvendo competências
Vamos começar pelo tempo.
Faça uma lista das palavras que você usa para falar de tempo com as outras pessoas.
1
Desenvolvendo competências
Encontros Que tal marcar um encontro para daqui a quatro mil batidas do coração? Quanto tempo
isso vai demorar? Uma hora? Um dia? 10 minutos?
Com o auxílio de um relógio, veja quantas vezes o coração bate por minuto. Se você não
conseguir sentir as batidas do coração no pulso, peça a um amigo ou amiga para escutar
as batidas deles durante um minuto. Com essa medida, responda daqui a quantos minutos
o coração terá batido 4.000 vezes.
2

208. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
206
Um dos primeiros relógios que conhecemos está
relacionado com a alternância entre o dia e a
noite; os relógios biológicos dos animais também
são “ajustados” por esse fenômeno, que está ligado
ao fato de a Terra girar como um pião. Enquanto
podemos ver o Sol, dizemos que está de dia;
quando o Sol se põe no horizonte e passamos a
não vê-lo mais, anoiteceu. Em todo o tempo é a
Terra que está girando.
Diferentemente do pião, que após algum tempo
pára, a Terra, por estar “solta” no espaço, não
diminui a sua rotação. Ela demora o mesmo
tempo para completar cada volta e não pára.
Essa regularidade é facilmente observável por nós,
tanto pelo calor do dia e a sua luminosidade,
como pela escuridão e o frio da noite. Para essa
regularidade, construímos a idéia de um dia, que é
o tempo decorrido entre um amanhecer e outro
amanhecer, ou entre um Sol poente e outro Sol
poente.
Desenvolvendo competências
Relógios
Os relógios marcam o tempo através de medidas de eventos regulares, que se repetem
sempre ao mesmo tempo. Conte quantos relógios você usa. Faça uma lista com todos os
relógios que você lembrar. Não se esqueça de colocar na lista também os “relógios” que não
são feitos pelo ser humano, ou seja, situações que permitam contar o tempo.
Quando precisamos medir tempos maiores que um dia, que relógio podemos usar?
3
As fases da Lua também apresentam regularidades
que são utilizadas por muitos povos para medir o
tempo. A lua apresenta a mesma aparência a cada
28 dias, ou seja, quatro semanas, que é
aproximadamente o tempo que dura um mês.
Quantos dias há em um mês?
E para os tempos ainda maiores? Que coisas você
conhece que demoram muitos meses?
As estações do ano são regularidades que nos
ajudam a entender o movimento de translação da
Terra ao redor do Sol e se repetem a cada ano. No
norte do Brasil, há apenas duas estações: com
chuva e sem chuva, mas elas se repetem a cada
ano. Em regiões mais ao sul, ficam mais claras as
quatro estações.
Quantos dias há no ano? Quantos meses há no
ano?
O dia é um tempo bastante grande e nele podemos
fazer muitas coisas. Dividimos o dia,
primeiramente, em manhã, tarde e noite. Mas o
tempo que demora cada manhã, tarde ou noite
depende das estações do ano, por isso construímos
o conceito de hora, de modo que possamos
utilizar partes do dia.
Um dia tem 24 horas, sendo que em países
próximos ao Equador, como o Brasil, a noite tem
de 10 a 14 horas, dependendo da estação do ano.
Já em países mais próximos dos pólos, a noite
pode chegar a 20 horas; nos pólos, a noite chega
a ter meses. Ainda assim, dizemos que um dia no
pólo tem 24 horas e, portanto, a noite nos pólos
pode durar vários dias.
Quanto tempo demora para cozinhar um ovo? A
idéia de dia, mês, ano não nos ajudará, pois são
grandes intervalos de tempo. A hora ainda é
muito grande, por isso é melhor pensarmos em
algo menor.
Uma ampulheta pode nos ajudar a fazer essa
medida de tempo, que precisa durar algumas
frações da hora. Para isso, criamos a idéia de
minuto. Um ovo demora alguns minutos para ser
cozido. Uma ampulheta mede o tempo que uma
certa quantidade de areia passa por um pequeno
furo. Ela consiste em dois recipientes ligados por
um pequeno buraco, por onde a areia pode passar
de um lado para o outro. Quando acaba toda areia
de um recipiente, vira-se a ampulheta e a areia

209. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
207
volta a cair. Como o tempo que demora para toda
a areia passar pelo orifício é o mesmo, podemos
marcar o tempo usando a ampulheta, virando-a
cada vez que a areia acaba. Dependendo da
quantidade de areia colocada e do tamanho do
buraco, a ampulheta pode marcar intervalos de
tempo de algumas horas, alguns minutos e até
mesmo alguns segundos, mas não consegue medir
tempos menores que alguns segundos. Cada hora
tem 60 minutos, e cada minuto tem 60 segundos;
é por isso que em uma hora temos 3.600
segundos.
Você já marcou algum encontro às 9 horas 20
minutos e 43 segundos? Não? Não se usam
segundos. para marcar encontros pessoais, por que
será?
O tempo de um segundo é muito pequeno para
marcarmos um encontro e acertarmos exatamente
os segundos. Por exemplo, só para ler essa linha
você já demorou de 4 a 10 segundos ou até mais.
Apesar de muito pequeno para um encontro ou
para a leitura de um texto, o segundo é
aproximadamente o tempo que demora entre as
batidas do coração, quando estamos relaxados.
Após exercícios ou numa situação de forte
emoção ele pode bater a cada meio segundo, e
até em frações ainda menores.
Os relógios de pêndulo conseguem ter uma
precisão maior que as ampulhetas; conseguem
marcar segundos e até tempos menores, como
frações de segundo. Os pêndulos balançam
demorando o mesmo tempo para ir e para voltar
regularmente.
Quando queremos medir tempos menores que
algumas frações de segundo, a inércia das
engrenagens e dos mecanismos do relógio não
permite que se consiga a regularidade necessária
para medir o tempo.
Para medir um tempo muito pequeno utilizamos
circuitos elétricos, que também apresentam
regularidades. São os circuitos oscilantes, que
podem medir tempos pequenos, como milésimos
de segundo, ou ainda menores. Há ainda os
relógios atômicos, que usam propriedades dos
núcleos atômicos e sua vibração para medir
intervalos de tempo muito pequenos. Esses
apresentam ainda uma vantagem: por sua extrema
regularidade, passam-se centenas de anos até ser
necessário “acertar a hora” do relógio.
Com a evolução tecnológica dos transportes
passamos a nos referir de outra forma ao tempo,
indicando com ele distâncias. Aracaju fica a 8
horas de vôo de Santa Catarina, Feira de Santana
fica a 2 horas de ônibus de Salvador. Os índios
fazem isso há mais tempo; algumas tribos
indígenas medem grandes distâncias em “Luas”, ou
seja, quantas fases da Lua transcorrem enquanto se
percorre a pé uma grande distância.
A nossa posição no espaço é outra variável
importante para entendermos os movimentos e a
distância a ser percorrida para ir de um lugar a
outro.
Qual é a distância da sua casa até o trabalho?
Quanto tempo você demora para ir de casa ao
trabalho? Se você não conseguiu responder à
primeira pergunta, não fique preocupado. É
muito difícil, principalmente nas cidades grandes,
dizer qual é a distância de um lugar até outro. Se
for a pé, a resposta é uma, de carro, é outra, de
ônibus, é outra, enfim, depende do caminho, das
ruas por onde se pode passar. Seja qual for o meio
de transporte entre a casa e o trabalho, numa
cidade grande, a distância entre elas é muito
grande.
Para medir distâncias usamos como
referência o quilômetro, o centímetro,
o milímetro, todos originados do
metro.
Um quilômetro equivale a 1.000 metros, um
centímetro corresponde a 0,01 metro e um
milímetro é uma fração de 0,001 metro. Existem
outras referências como o Parsec, o ano-luz e a
Unidade Astronômica, que são utilizados para
medir distâncias muito grandes, como as
distâncias entre os planetas ou entre as estrelas.
Também existem unidades, como o ângstron, para
medir coisas muito pequenas como células e
átomos.

210. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
208
Imagens do livro clássico Powers of Ten (Potências de dez), de Philip e Phylis Morrison, retrabalhadas por
Charles e Ray Eames
Um carro que percorre 60 quilômetros em meia
hora percorrerá 120km a cada hora; sua
velocidade é de 120km/h. Esse mesmo carro, se
andar durante 2 horas, percorrerá 240km, já que
Velocidade=
distância
tempo
120= 120 . 2 = d 240 = d
d
2
Adaptado da dissertação de mestrado de Carlos Aparecido Kantor.

211. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
209
Desenvolvendo competências
Distância ou tempo?
SEU OLHAR
(Gilberto Gil, 1984)
Na eternidade
Eu quisera ter
Tantos anos-luz
Quantos fosse precisar
Pra cruzar o túnel
Do tempo do seu olhar
Extraído da prova do ENEM 2001
4
5
Desenvolvendo competências
Ano-luz x “Luas”
Uma atividade interessante que se pode fazer é comparar a distância do ano-luz da
astronomia com a distância das “Luas” dos índios. Em ambos os casos medem-se as
distâncias usando como padrão de referência o tempo, mas com velocidades bem diferentes.
Faça uma estimativa de quantas “Luas” passariam até que uma tribo percorresse a
distância de um ano-luz. Utilize para isso os dados abaixo.
Velocidade da luz: 300.000 km/s. Velocidade do índio: 5 km/h.
Uma “Lua” corresponde a 7 dias, e um ano, a 365 dias.
CONCEITOS DE FÍSICA
TÉRMICA EM SUA VIDA
O CALOR ESTÁ NO FOGÃO, NA COZINHA,
NA CASA, NO PRÉDIO E NO MUNDO
A nossa cozinha é um bom lugar para
compreendermos certos fenômenos físicos e
fazermos uso de conceitos científicos. Quando
queremos preparar ou aquecer nossa comida,
utilizamos o fogo, as panelas, colheres, além, é
claro, dos temperos e da própria comida.
Você deve conhecer alguém que se queimou
durante o preparo da comida, ao encostar a mão
numa panela quente, ou ao pegar numa colher que
foi esquecida dentro da panela, ou com a chama
do fogão.
Afinal, como é que a energia térmica do fogo
passa pela panela, esquenta a comida e ainda
chega até a colher, sendo que às vezes até queima
nossa mão?
Gilberto Gil usa na letra da música a
palavra composta anos-luz. O sentido
prático, em geral, não é obrigatoriamente
o mesmo que na ciência. Na Física, um
ano-luz é uma medida que relaciona a
velocidade da luz e o tempo de um ano, e
que, portanto, se refere a:
(a) tempo
(b) aceleração
(c) distância
(d) velocidade
(e) luminosidade.

212. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
210
A energia térmica pode ser
transmitida por três processos:
condução, convecção e irradiação.
Calor é o nome dado ao processo de
transmissão dessa forma de energia.
O que acontece com a colher de metal é um bom
exemplo de calor de condução. A ponta da colher
mergulhada na panela aquece e transmite essa
energia térmica porque existe uma diferença de
temperatura entre as duas pontas da colher. A
energia vai da parte mais quente para a mais fria.
A colher pode ser de madeira ou de metal e isso
faz muita diferença, pois se você esquecer uma
colher de metal, o cabo fica muito quente, já a
de madeira fica com o cabo pouco quente. Isso
ocorre porque o metal é melhor condutor de calor
que a madeira, que é um isolante térmico, ou seja,
tem maior dificuldade para transmitir a energia
térmica.
Desenvolvendo competências
Condução:
Pegue uma colher de metal, três moedas iguais e uma vela. Fixe no cabo da colher, em três
posições diferentes, as três moedas; para isso, derreta um pouco da vela e a utilize como
cola. Agora verifique se as moedas estão bem presas à colher; se estiverem, coloque a
ponta da colher no fogo e veja o que acontece com as moedas. Tome cuidado para não
queimar sua mão, pois a colher depois de algum tempo ficará muito quente.
6
A tabela abaixo apresenta os valores padrões da
condutividade térmica de alguns materiais. A
energia térmica transmitida está expressa em
quilocalorias (kcal) em relação à diferença de
temperatura em graus Celsius (
o
C), e a espessura
em metros (m) em relação à área em metros
quadrados (m
2
) e tempo em segundos (s). Para
facilitar a apresentação, simplificamos metro e
metro quadrado, restando apenas a unidade no
denominador. (kcal. m/
o
C.m
2
.s) = (kcal/
o
C.m.s).
Tabela 1 - Fonte: Resnick, R., Halliday, D., Física: Parte I (1967).
VALORES TÍPICOS DA CONDUTIVIDADE TÉRMICA DOS MATERIAIS.
Material
Condutor
(Sólido)
Prata
Cobre
Alumínio
Latão
Aço
Chumbo
Condutividade
térmica
(kcal/ºC.m.s)
0,099
0,092
0,049
0,026
0,011
0,0083
Material
Isolante
(Sólido)
Gelo
Concreto
Vidro
Cortiça
Madeira
Amianto
Condutividade
térmica
(kcal/ºC.m.s)
0,0004
0,0002
0,0002
0,00004
0,00002
0,00002
Material
Isolante
(Gás)
Hidrogênio
Ar
Oxigênio
Condutividade
térmica
(kcal/ºC.m.s)
0,000033
0,0000057
0,0000056

213. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
211
Nessa tabela, temos na coluna da esquerda o
nome do material e na coluna da direita o valor
da condutividade térmica. Para facilitar
comparações, os materiais foram separados em
três grupos: condutores, isolantes sólidos e
isolantes gasosos.
Vamos ver dois exemplos: o cobre é um condutor,
à sua direita o valor 0,092 kcal/
o
C.m.s
corresponde a sua condutividade térmica; o vidro
é um isolante “sólido” e à sua direita o valor de
sua condutividade térmica é 0,0002 kcal/
o
C.m.s.
Para estabelecer uma comparação e decidir qual
desses dois materiais conduz melhor o calor
vamos comparar a condutividade deles; o valor
0,092 do cobre é maior que 0,0002 do vidro, por
isso o cobre é melhor condutor de calor do que o
vidro.
Desenvolvendo competências
Condutores e isolantes térmicos
Procure na tabela 1 qual é o melhor isolante térmico sólido e qual é o melhor condutor
térmico apresentado. Associe os materiais sólidos apresentados na tabela com objetos e
superfícies que precisam isolar ou conduzir.
7
Na água que ferve, no ar que circula
dentro da geladeira e na brisa do mar, o
processo de convecção está presente
Você já reparou que, durante a fervura, a água
fica rodando; nas geladeiras, as prateleiras são
vazadas; a brisa do mar “sopra” para o oceano
durante a noite e “sopra” para a terra durante o
dia.
Nesses casos, além da condução que ocorre na
matéria, também se verifica um outro processo de
transmissão de energia térmica, a convecção,
observada principalmente em líquidos e gases. A
convecção é um processo de transmissão de
energia térmica mais eficiente que a condução e é
decorrente da diferença de densidade entre um
material quente e o mesmo material frio. A
densidade do material frio é maior que a do
quente e, por isso, enquanto o frio “afunda”,
o quente “sobe”, formando um ciclo.
A água fervendo é um bom exemplo para se
entender a convecção. A água no fundo da panela
aquece por condução - estando mais quente, ela
passa a ter uma densidade menor que a água fria
na superfície da panela; assim, a água fria desce e
a quente sobe, formando um ciclo. Parece com
uma roda girando, enquanto uma parte desce a
outra sobe.
A água faz esse mesmo movimento durante todo o
aquecimento, mesmo antes de ferver, mas nós só
conseguimos ver quando já está quase fervendo.
Para ter certeza disso, basta espalhar sobre a água
uma colher de chá com serragem, ou farelo de
madeira, ou pó de café, e observar seu movimento
enquanto a água está sendo aquecida.
O processo de convecção transfere a energia
térmica da maior temperatura para a menor
temperatura; com o movimento causado pela
diferença de densidade, transfere juntamente parte
da matéria, tornando-o mais eficiente.
Numa geladeira, normalmente, o congelador é
colocado na parte superior do eletrodoméstico. O
ar dentro da geladeira funciona como o
transmissor da energia térmica.
A energia térmica que o ar recebe dos alimentos é
transmitida por condução; o ar aquecido passa a
transmitir a energia por convecção para a parte de
cima da geladeira, chegando ao congelador, onde
é transmitida novamente por condução, entre o ar
e o congelador.
O congelador é a parte da geladeira que bombeia
a energia térmica para o radiador, que está fora da
geladeira. O congelador resfria o interior,

214. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
212
enquanto o radiador aquece o exterior. Se o
congelador ficasse na parte de baixo, não haveria
convecção, já que o ar mais frio e mais denso
permaneceria em baixo e os alimentos na parte
superior ficariam sem refrigeração.
A “bomba” de calor da geladeira depende
fundamentalmente de duas transformações que
Desenvolvendo competências
Freezer vertical x horizontal
Vá a um supermercado, na parte de congelados e de sorvetes, e verifique a existência de
dois tipos de freezer: um cuja porta permanece fechada e outro que não tem porta, pois a
parte de cima fica aberta.
Compare os dois tipos de freezer. Onde deve estar o “congelador” de cada um deles?
Como você explicaria o fato dos alimentos dentro do freezer horizontal permanecerem
congelados mesmo com a porta aberta? Por que o vertical precisa ficar com a porta
fechada para manter os alimentos congelados?
8
ocorrem com a matéria. Uma é a vaporização, que
é a transformação de uma substância líquida em
gás; nessa transformação, o líquido retira energia
térmica, no congelador, para se transformar em
gás. A outra é a liquefação, que é a transformação
do gás em líquido, que ocorre no compressor, e é
necessária para que o ciclo possa ser repetido.
Existem eletrodomésticos chamados refrigeradores,
que não possuem um congelador, mas têm um
tubo de refrigeração que vai da parte de cima até
a de baixo, exercendo a mesma função do
congelador, bombeando o calor para fora.
Desenvolvendo competências
Geladeiras
Para diminuir as perdas térmicas de uma geladeira, podem ser tomados alguns cuidados
operacionais:
I. Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que
ocorra a circulação do ar frio para baixo e do quente para cima.
II. Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, para que o
aumento da massa de gelo aumente a troca de calor no congelador.
III. Limpar o radiador (“grade” na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e a
poeira que nele se depositam não reduzam a transferência de calor para o ambiente.
Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas:
a) a operação I.
b) a operação II.
c) as operações I e II.
d) as operações I e III.
e) as operações II e III.
Extraído da prova do ENEM 2001
9
A temperatura que esse tubo atinge não é
suficiente para o congelamento da água. Ela
apenas resfria a geladeira por inteiro. Esse sistema
também é utilizado em algumas geladeiras que
têm um freezer na parte de baixo.

215. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
213
A luz e o calor do Sol são transmitidos pelo
processo de irradiação
Tanto na condução como na convecção é preciso
que haja matéria para a transmissão da energia
térmica, mas a energia térmica que vem do Sol
não pode chegar até aqui por esses processos, já
que entre a Terra e o Sol há pouca matéria. Ainda
assim, recebemos a luz e o calor do Sol.
Quando nos sentamos próximos a uma fogueira,
recebemos quase toda energia térmica que nos
aquece por irradiação. Há também energia sendo
transmitida por convecção, e para senti-la basta
colocar a mão acima da fogueira. Se você colocar
um papelão entre você e a fogueira, apesar de não
diminuir o processo de condução nem o de
convecção, o papelão opaco consegue bloquear a
radiação térmica, ou infravermelho, e
imediatamente paramos de sentir o aquecimento.
Basta retirar o papelão da frente para voltarmos a
sentir imediatamente o aquecimento. Nesse caso, o
papelão opaco consegue bloquear o processo de
transmissão de energia por irradiação.
Você já entrou num carro fechado depois de
algumas horas ao Sol? Dentro dele fica muito
quente, um fenômeno parecido com o que ocorre
nas estufas.
As estufas são ambientes fechados feitos de vidro
ou plástico, porque esses materiais dificultam a
passagem da radiação térmica, mas são
transparentes à luz.
Os materiais dentro do carro ou da estufa são
aquecidos pela luz solar, que é absorvida e
transformada em calor. Os materiais aquecidos
emitem radiação infravermelho que é, em sua
maior parte, retida pelos vidros ou plásticos,
esquentando o ambiente. É dessa forma que o
carro acaba virando uma estufa.
Da mesma forma que os carros, os prédios de
metal com revestimento de vidro também acabam
virando estufas. Eles são muito comuns em
cidades grandes; apesar de muito bonitos, são
gigantescas estufas.
Em locais de clima frio, como os países europeus
ou do sul da América, esses prédios podem ser
muito bons, pois armazenam a energia térmica,
diminuindo a necessidade de aquecimento das
instalações, mas num país tropical como o Brasil,
o interior do prédio fica muito quente, sendo
necessário um gasto enorme de energia elétrica
com a refrigeração forçada do ar condicionado
central.
Desenvolvendo competências
Isolamento térmico
Por que é importante ter, numa casa, um forro de madeira ou de isopor? Uma boa
ventilação no telhado ajuda a resfriar a casa? Tente explicar usando os conceitos sobre os
quais conversamos nesse texto.
10
Ciclos como os que ocorrem na geladeira e na
casa também estão presentes na natureza. O vento
que vem do mar de dia e o vento que vai para o
mar de noite são exemplos de efeitos das
correntes de convecção na atmosfera. Durante o
dia, o ar sobre a terra fica mais quente que o ar
sobre o mar, o ar quente sobe e o ar frio preenche
seu lugar, vindo do mar para a terra. Durante a
noite, a terra fica mais fria que o mar, o ar mais
quente do mar sobe e o ar frio da terra ocupa o
seu lugar; o vento sopra para o mar.

216. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
214
O MOVIMENTO SE CONSERVA,
DOS CARROS AOS FOGUETES
OS RISCOS E A SEGURANÇA NAS COLISÕES
Numa batida de carro nos preocupamos em
primeiro lugar se há alguém machucado e, em
seguida, qual foi o estrago no carro, se houve
danos na estrutura ou não. Existe uma relação
entre essas duas coisas? Os carros que amassam
mais são mais seguros ou menos seguros para os
passageiros?
Vamos começar com o que é preciso quando
queremos parar algo que está em movimento. Uma
situação muito comum em nossa vida é parar o
carrinho do supermercado para pegar algum
produto que vamos comprar. É mais fácil parar o
carrinho de compras quando ele ainda está vazio.
Com o aumento da massa, fica cada vez mais
difícil parar o carrinho. Só conseguimos pará-lo
fazendo força durante um certo tempo, pois o
Desenvolvendo competências
Jangadeiros
Pense e responda: Por que os jangadeiros e pescadores saem para pescar com seus barcos
à vela de madrugada e voltam à tarde?
11
Desenvolvendo competências
Os casacos e a pele
Verifique na tabela 1 a condutividade térmica do ar e explique por que os animais, os
casacos e os cobertores utilizam o ar como proteção para o frio.
12
Outros fenômenos térmicos que acontecem nas
casas ou nos prédios também estão presentes na
natureza. A grande diferença de temperatura nos
desertos entre o dia e a noite é parecido com a
diferença de temperatura no telhado de uma casa
durante o dia e a noite.
Num local muito frio, as paredes externas das
casas são duplas, construídas com duas camadas
de blocos ou tijolos com um espaço vazio deixado
intencionalmente entre elas, para deixar uma
camada de ar no local. Os animais utilizam o ar
retido em seus pêlos para se proteger do clima
frio e também do clima quente. Nós usamos
roupas e cobertores que também retêm uma
camada de ar entre a pele e o tecido, com essa
mesma finalidade.
carrinho não pára imediatamente. Percebemos que
há uma relação importante entre parar o carrinho,
a força que usamos e o tempo que demora: quanto
maior a força, menor o tempo até o carrinho
parar.
Tudo que se move tem uma certa quantidade de
movimento proporcional à sua massa (m) e à sua
velocidade (v). Para uma mesma velocidade,
quanto maior a massa, maior será a quantidade de
movimento. Para cessar um movimento, temos
que mudar sua quantidade (m.v), até que ela seja
zero.
A segunda Lei de Newton afirma que se a
quantidade de movimento (m.v) de um corpo foi
alterada, então uma força (F) foi exercida durante
um intervalo de tempo (t). Esses conceitos
científicos explicam o que já sabemos
intuitivamente com o carrinho do supermercado.
Em termos matemáticos, isso se escreve:
F.t = m.(v
final
– v
inicial
)

217. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
215
Desenvolvendo competências
Segurança numa colisão
Agora já dá para responder que tipo de estrutura é mais segura para os passageiros, a de
um “Jipão” de aço, com estrutura bem rígida, ou a de um automóvel comum, mais
maleável? Pense e responda.
13
Para uma mesma variação da quantidade de
movimento, quanto maior a força, menor será o
tempo que a força terá de agir; se a força diminuir
à metade, o tempo será dobrado, mantendo a
mesma variação da quantidade de movimento.
Na batida de carro, a relação entre a deformação
do carro e a gravidade dos ferimentos dos
ocupantes está ligada ao tempo que demora a
colisão. Num carro com estrutura muito rígida,
que não amassa, o tempo de colisão é muito
pequeno e a força será grande. Se a lataria
deformar bastante, o carro amassar muito, o tempo
de colisão será aumentado, pois como demora até
que amasse a estrutura, a força será menor.
Na batida, geralmente, a velocidade final (v
f) é
zero e a velocidade inicial (v
i) é a que o carro
estava antes da colisão. Assim, a expressão pode
ser simplificada para
O sinal negativo indica que a força é oposta à
velocidade inicial. Veja que um carro
indeformável teria uma colisão instantânea e a
força seria infinita!
Desenvolvendo competências
Pregando um prego
Você pode compreender ainda melhor a relação entre força, tempo e deformação tentando
bater um prego com um martelo embrulhado numa toalha, ou num cobertor. Será que você
consegue pregar um prego na parede dessa forma? Pense e responda: por que as luvas de
box são acolchoadas?
14
BRINCADEIRAS E PARQUES DE DIVERSÃO
Quando caímos de uma altura de poucos metros
podemos nos machucar, ter fraturas, até mesmo
morrer! Nos parques de diversão há equipamentos
em que as pessoas caem de grandes alturas, mas
no final da descida são freados e não se
machucam.
Esses equipamentos normalmente utilizam a
compressão do ar para frear, aumentando o tempo
do freamento com a “deformação” do ar, durante a
compressão. Assim, uma força pequena atua
durante o longo tempo de freamento; por isso não
nos machucamos.
Esse mesmo procedimento é utilizado pelos dublês
nas filmagens. Em cenas em que as pessoas caem
de edifícios, os dublês pulam realmente do
edifício, deixando a cena emocionante, e caem
num colchão de ar que se deforma bastante,
aumentando o tempo do impacto e diminuindo a
força do mesmo.
F=
m.(vf - vi)
t
F=
-m.vi
t

218. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
216
Desenvolvendo competências
Pulando com segurança
Se alguém for pular de um muro alto, como deve proceder? Que procedimentos pode adotar
para suavizar o impacto com o chão?
Por que os trapezistas do circo utilizam uma rede sob o trapézio?
15
A QUANTIDADE DE MOVIMENTO SE
CONSERVA
Para modificar a quantidade de movimento de um
corpo, é preciso, como vimos, que este receba
uma força, ou seja, que outro corpo receba ou lhe
forneça parte de sua quantidade de movimento.
No brinquedo do parque de diversão quem recebe
a quantidade de movimento é a estrutura de metal,
que a transfere para a Terra.
Quando andamos para frente, para aumentar a
velocidade é preciso “empurrar o chão” para trás.
Desenvolvendo competências
Empurrando o chão para andar
Consiga um carrinho de brinquedo com motor ou à mola.
Coloque sobre a mesa da sala seis ou mais lápis um ao lado do outro, e ponha sobre eles
um corte quadrado de cartolina com aproximadamente 15 cm de lado. Verifique se a
cartolina consegue deslizar facilmente sobre a mesa ao rolar os lápis. Prepare o carrinho
para que ele possa andar sobre a cartolina. Coloque o carrinho sobre a cartolina e solte.
O carrinho consegue sair do lugar? E se no lugar da cartolina você colocar um papelão, ou
uma madeira, o carrinho anda melhor?
Explique o que acontece em cada um dos casos, lembrando que a quantidade de
movimento se conserva.
16
Se quisermos frear, é preciso “empurrar o chão”
para frente. Os carros também precisam “empurrar
o chão“ para andar e mudar de direção: para
fazer uma curva à direita, “empurram o chão”
para a esquerda. É por isso que, ao frear num
solo escorregadio, não se consegue parar.
Para ir para frente, os aviões e foguetes também
precisam empurrar algo para trás, por isso seus
propulsores jogam gases a altas velocidades.
Em todos esses casos, o que acontece é que a
quantidade de movimento se conserva; isso é
conhecido em Física como Lei da Conservação da
Quantidade de Movimento. Aqui na Terra, a gente
nem tem consiência de que empurramos o chão
para nos movimentarmos, mas no espaço sideral
não há chão e por isso não é fácil andar, ou dar
meia volta e virar o corpo para trás sem ter onde
apoiar.
É por esse motivo que, além das roupas especiais,
os astronautas têm equipamentos com jatos
direcionais que jogam gases a alta velocidade
para frente, para os lados e para trás. Assim, eles
podem modificar sua quantidade de movimento,
avançar, recuar, girar, podendo “caminhar” no
espaço sem dificuldades. O astronauta precisa
desse equipamento para passear no espaço e poder
voltar, ou para sair da nave e fazer reparos.

219. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
217
Aqui na Terra, quando giramos um parafuso com
uma chave de fenda, ou quando golpeamos um
prego com um martelo, o parafuso gira, o prego
recebe o impacto, porém não giramos nem
recuamos. Nós transferimos a quantidade de
movimento que recebemos para o chão. No
espaço, o astronauta gira a chave de fenda para
um lado, e seu corpo gira para o outro lado; o
astronauta recua se ele bate um prego à sua frente.
TRABALHO ANIMAL E TRABALHO
MOTOR, QUE DIFERENÇA!
AS MÁQUINAS NA VIDA ATUAL
Para realizar trabalhos, o ser humano utiliza
energia. Durante muito tempo, ele utilizou a
energia mecânica do seu próprio corpo e
produziu ferramentas para melhorar a eficiência
de seus trabalhos. Tempos depois, ele conseguiu
utilizar a energia mecânica dos animais para esse
fim.
O ser humano também conseguiu produzir
equipamentos que aproveitam a energia do
movimento das águas e do ar. Mais tarde
construiu a máquina a vapor, que transforma
calor em trabalho mecânico e que também
transformou nossa relação com as máquinas,
sendo o embrião da sociedade industrial moderna.
Entendemos que calor e trabalho são formas
diferentes de se transmitir energia. O calor é uma
troca de energia por diferença de temperatura, e o
trabalho é uma troca de energia por outras
diferenças, por exemplo, diferença de pressão.
Uma forma de energia pode se converter em outra
sem que a energia seja destruída nem produzida,
somente transformada. Hoje utilizamos as
máquinas elétricas, que transformam energia
elétrica em energia mecânica, que é a forma capaz
de realizar trabalho.
Os alimentos são fontes de energia para os seres
vivos, sob a forma de compostos químicos. Nos
animais, durante a digestão, esses alimentos são
processados e transformados; passam por certos
processos metabólicos e liberam energia.
Os animais, como nós, transformam essa energia
em trabalho, sendo muito eficientes nessa
transformação, e ainda guardam a energia que
não foi transformada, através de outros processos
metabólicos que armazenam energia ao produzir
proteínas, gorduras, etc.
É claro que nós consumimos essa energia para
andar e correr, mas também para pensar, ver e
falar, ou seja, para processar informação, imagens
ou som, gastamos energia, assim como os
computadores, TVs e aparelhos de som, que
precisam de uma fonte de energia para funcionar.
Os astronautas, ao fazerem a manutenção dos
equipamentos, ou usam os equipamentos com os
jatos direcionais, ou permanecem fixados ao braço
mecânico do ônibus espacial, transferindo a
quantidade de movimento para a espaçonave; ou
então podem, ainda, ficar segurando o próprio
equipamento que será consertado para poder
transferir a quantidade de movimento que
recebem de volta ao equipamento.

220. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
218
DO CARRO DE BOI AOS TRENS DE CARGA
Para transportar coisas de um lugar para outro,
inicialmente o ser humano carregava ele mesmo o
que iria transportar. Após domesticar alguns
animais, passou a colocar a carga nas costas deles,
sendo que até hoje é assim: um burro, um cavalo,
um boi, um elefante ou um camelo transportam
cargas.
Com a roda, ele passou a colocar suas coisas sobre
um carro robusto com rodas, puxado por bois ou
outro animal, ou sobre uma carroça puxada por
cavalos. Hoje usamos automóveis, caminhões,
trens, navios para transportar cargas.
Também construímos máquinas que usam o
trabalho animal para realizar tarefas como moer,
puxar água do poço, arar a terra, plantar etc. Hoje
elas foram substituídas por máquinas movidas por
motores térmicos, geralmente à gasolina ou diesel,
ou por motores elétricos.
Desenvolvendo competências
Potência
A potência indica a capacidade de realizar trabalho em relação ao tempo. Compare na
tabela a potência de um homem e de um boi. Faça também algumas comparações entre as
diversas máquinas térmicas, os animais e os equipamentos mecânicos.
17
A máquina de vapor de Savery, em 1702, foi
uma das primeiras máquinas térmicas construídas
e tinha mesma potência de um cavalo. As rodas
d’água e os moinhos eram utilizados para moer
grãos e obter farinhas e tinham potências bem
maiores que a dos animais, mas ainda menores
que a da máquina de Watt, de 1778, que é uma
máquina a vapor.
Os carros modernos, com motores à combustão
interna, têm potências que vão de 50 a 500
cavalos. Esse é um fator decisivo no valor do
carro; assim, os carros populares apresentam
menores potências, e os carros mais potentes são
mais caros.
Animal/equipamento
Homem
Boi
Cavalo
Roda d’água (300 a.C.)
Moinho de vento (1600)
Usina solar
Turbina d’água (1850)
Gerador eólico
Usina Hidrelétrica
Potência
típica (W)
40
380
746
2.200
10.500
20.000
600.000
3.000.000
6.000.000.000
Tabela 2
Adaptado de Goldemberg, J. Energia, Meio Ambiente & Desenvolvimento (2001).
Máquina térmica
Bomba de vapor de Savery (1702)
Máquina de Watt (1778)
Carro popular 1.0
Carro pequeno 2.0
Ferrari
Máquina a vapor naval (1900)
Máquina a vapor terrestre (1900)
Úsina termelétrica a vapor (1970)
Usina Nuclear (1974)
Potência
típica (W)
746
30.000
42.000
98.000
370.000
6.000.000
9.000.000
1.100.000.000
1.300.000.000
POTÊNCIA EFETIVA DE ANIMAIS, EQUIPAMENTOS E MÁQUINAS TÉRMICAS.

221. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
219
Desenvolvendo competências
Como seriam as indústrias com o trabalho animal?
As máquinas a vapor mais modernas utilizadas em navios ou as utilizadas em indústrias
apresentam uma potência equivalente a cerca de 7.500 cavalos, chegando a 11.000
cavalos.
Qual seria o tamanho de uma máquina que utilizasse o trabalho animal com potência
equivalente a uma dessas máquinas a vapor?
18
Com a evolução tecnológica trazida pela
condução da energia elétrica, passamos a
transmitir o trabalho e a energia gerados num
lugar para serem utilizados numa região distante.
Passamos a construir usinas com grandes
potências e redes de distribuição de energia que
alimentam várias regiões de um país, distribuindo
a potência gerada.
Hoje, temos capacidade de realizar muito mais
trabalho com as máquinas térmicas. Com os
motores à explosão, locomotivas, caminhões e
navios conseguem transportar muitas toneladas de
um lugar para outro.
Essas máquinas nos permitem ainda alcançar
sonhos que o trabalho animal jamais nos
possibilitaria, como a conquista do espaço.
Conseguimos fazer algo que nenhum outro animal
na Terra consegue, que é escapar da ação da
gravidade terrestre e sair do nosso planeta.
As mesmas máquinas, no entanto, também são
utilizadas para desmatar, criando desertos;
gerando desemprego e muita poluição
atmosférica; sendo empregadas para fins bélicos;
modificando equilíbrios naturais que existem há
séculos. Enfim, novas soluções... novos problemas!COMO TRANSFORMAR CALOR EM
TRABALHO
O motor de combustão interna, também chamado
de motor à explosão, é muito conhecido em nossa
sociedade. Os carros, motos, trens, navios, aviões
utilizam motores à explosão, que podem empregar
combustíveis como o diesel, a gasolina, o
querosene e o álcool, entre outros.
Esses motores à combustão interna apresentam
uma câmera de combustão, onde ocorre a
explosão de uma mistura de ar com combustível
vaporizado, transformando energia química em
energia térmica.
A explosão empurra um pistão móvel, que faz
girar uma “manivela”, que por sua vez faz girar
um eixo, e assim transforma a energia térmica em
trabalho mecânico. O processo se repete, com a
expulsão dos gases queimados e admissão de ar e
combustível seguida de sua compressão, para que
ocorra uma nova explosão.
Dessa forma, a energia térmica produzida na
explosão da mistura gasosa é transformada em
movimento, num motor à explosão. Veja abaixo o
esquema de um motor à explosão.
Fonte: GREF, Física 2-Física térmica, óptica

222. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
220
As usinas termelétricas convencionais podem
utilizar motores à explosão, como os que
acabamos de ver, ou então turbinas a vapor. Já as
termonucleares só podem ser construídas com
turbinas a vapor.
Nessas turbinas, a queima do combustível ocorre
numa caldeira, transformando a energia química
dos combustíveis fósseis ou a energia nuclear em
energia térmica. O aquecimento da caldeira é
utilizado para transformar um líquido, geralmente
água, em vapor de alta pressão, transformando
energia térmica em energia cinética.
Esse vapor é direcionado para girar uma turbina,
que move o eixo de gerador, transformando
energia cinética em energia elétrica. Em seguida,
o vapor é recapturado e resfriado até voltar ao
estado líquido, sendo enviado de volta à caldeira
por uma bomba d’água.
Como a queima do combustível se dá na caldeira e
não ocorre o contato entre o combustível e o
líquido ou o vapor, esse motor é conhecido como
motor de combustão externa. Nas usinas
termonucleares essa característica é fundamental
para não ocorrer a contaminação de todo o
equipamento com material radioativo. Por esse
motivo, só na caldeira o combustível radioativo
está presente.
Há muitas coisas em comum entre o trabalho
animal ou do nosso corpo e o trabalho das
máquinas. Por exemplo, as máquinas, para
funcionar, precisam da energia da queima do
combustível ou da energia elétrica, enquanto nós
precisamos da energia retirada do processamento
do alimento. Elas funcionam repetindo alguns
ciclos, e nós também.
As máquinas térmicas precisam ser refrigeradas e
os motores dos automóveis atualmente têm
refrigeração à água ou com fluidos refrigerantes
especiais. Os carros mais antigos, por sua vez, têm
refrigeração a ar. Nós suamos para refrigerar
nosso corpo, pois somos também um tipo de
máquina térmica biológica.
Desde as primeiras máquinas térmicas o objetivo
era equiparar o trabalho da máquina e o trabalho
animal. Assim a unidade de potência Cavalo
Vapor surgiu para se comparar a potência dos
animais com a potência das máquinas a vapor,
unificando-as sob um conceito geral, de potência.
As máquinas atualmente tomaram o lugar da mão-
de-obra humana em boa parte do mundo
produtivo. Há máquinas para pintar carros, para
soldar, para cortar, para montar, e até para tarefas
administrativas, que não são mecânicas. Os
computadores fazem trabalhos que as pessoas
faziam há algum tempo, no controle de estoques,
na contabilidade das empresas, no gerenciamento
e seleção de informações das empresas. Eles só
não tomam as decisões, por enquanto...
Fonte: GREF, Física 2-Física térmica, óptica

223. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
221
Desenvolvendo competências
Transformações de energia
O quadro a seguir apresenta alguns exemplos de processos, fenômenos ou objetos em que
ocorrem transformações de energia. Neste quadro, aparecem as direções de transformação
de energia. Por exemplo, o termopar é um dispositivo que transforme energia térmica em
energia elétrica.
Dentre os processos indicados no quadro, ocorre conservação de energia:
a) em todos os processos.
b) somente nos processos que envolvem transformações de energia sem dissipação de calor.
c) somente nos processos que envolvem transformações de energia mecânica.
d) somente nos processos que não envolvem energia química.
e) somente nos processos que não envolvem nem energia química, nem energia térmica.
Extraído da prova do ENEM 1999
19
Elétrica
Transformador
Química
Dinamite
Mecânica
Pêndulo
Térmica
Termopar
Reações endotérmicas
Fusão
Elétrica
Química
Mecânica
Térmica
Em
De

224. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
222
A ENERGIA E O MEIO AMBIENTE:
PRESERVAÇÃO E SOLIDARIEDADE
A ENERGIA QUE MANTÉM NOSSAS
CIDADES LIGADAS
O racionamento e a possibilidade de um apagão
em 2001 mudou a vida de muita gente no Brasil,
forçando uma redução de 20% no consumo de
energia elétrica. Os baixos níveis dos
reservatórios de água, associados à
predominância da geração através de
hidrelétricas, levaram a um racionamento de
eletricidade.
O que acontece é que as hidrelétricas dependem
do regime de águas, ou seja, de chuvas que
encham os rios e lagos que abastecem as represas.
Em estiagens prolongadas, as represas ficam
vazias, e é preciso gerar eletricidade com
turbinas a vapor acopladas a geradores, como
vimos no item anterior.
O governo criou uma taxa adicional em nossa
conta de energia elétrica, popularmente chamada
de seguro anti-apagão e oficialmente denominada
encargo de capacidade emergencial (ECE), para
garantir a instalação de novas usinas no País e
evitar o risco de um apagão. Você já observou a
existência dessa taxa em sua conta de energia
elétrica?
Segundo dados da Agência Nacional de Energia
Elétrica, ANEEL, das 110 usinas que estão em
construção, 63% da potência será gerada por
termelétricas e os 37% restantes por hidrelétricas.
Com todas elas em funcionamento teremos um
acréscimo de 20% na produção. As termelétricas
produzem eletricidade mais cara, mas não
dependem da chuva.
Desenvolvendo competências
A eletricidade e a cidade
As cidades estão organizadas de modo a não poder ficar sem energia elétrica. Faça uma
lista de tudo que deixa de funcionar durante a falta de energia elétrica.
20

225. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
223
Dos 35 milhões de residências nas regiões
urbanas, apenas 300 mil não possuem
eletrificação, ou seja, menos de 1%.
Enquanto que, no meio rural, das cerca de oito
milhões de residências, aproximadamente dois
milhões não possuem eletrificação, o que
corresponde a um porcentual bem superior, cerca
de 25%. No total de residências vemos que, dos
43 milhões, dois milhões e meio não têm
eletrificação, ou seja, 5%.
Esses dados não são animadores; afinal a
população mais carente é a mais prejudicada, pois
cerca de 20 milhões de habitantes não têm acesso
à eletrificação. Os dados são ainda menos
animadores em termos do acesso ao consumo de
eletricidade.
Dos 43 milhões de domicílios com eletrificação,
perto de quatro milhões (10%) não possuem
Em 1997 foi feito um levantamento pelo IBGE
com quase 35 milhões de residências nas regiões
urbanas e 8 milhões no meio rural. Os dados serão
apresentados abaixo em gráficos.
rádio, cinco milhões (12%) não possuem televisão,
sete milhões (16%) não possuem geladeira e 28
milhões (65%) não possuem máquina de lavar
roupa, ou seja, mesmo nas residências com
eletrificação há uma enorme carência de
eletrodomésticos.
Nos domicílios economicamente carentes, que
contam com eletrificação, e com os
eletrodomésticos básicos, a energia elétrica fica
muito cara para o orçamento da família.
Você se lembra quais eram os valores do gasto de
energia que o governo determinou para as
famílias ficarem isentas de pagar energia elétrica
durante o mês, no ano do apagão? Atualmente
são 80kWh por mês. A tabela a seguir indica o
gasto mínimo mensal de uma residência com os
equipamentos eletrodomésticos básicos.
CARÊNCIA DE ELETRODOMÉSTICOS EM RESIDÊNCIAS
COM ACESSO À ELETRIFICAÇÃO NO PAÍS, IBGE 1997
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Porcentagem
Rádio Gela deira
Televisão Máquina
de Lavar
FALTA DE ELETRIFICAÇÃO EM RESIDÊNCIAS NOS
MEIOS URBANOS E RURAIS, IBGE 1997
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
Porcentagem
Urbanas Rurais

226. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
224
Nessa tabela, a coluna à esquerda apresenta uma
lista de equipamentos elétricos básicos de uma
residência, tendo ao lado a potência média de
cada um desses equipamentos. Na última coluna
apresenta-se, para cada um dos equipamentos, o
consumo de energia elétrica durante um mês,
presumindo o tempo de utilização diária e o
número de dias em que o equipamento é utilizado
no mês. O consumo é apresentado em quilowatts-
hora, como aparece nas contas de energia elétrica.
Um quilowatt-hora (kWh) corresponde à energia
elétrica transformada em calor ou trabalho por um
aparelho com potência de 1.000 watts sendo
utilizado durante 1 hora.
Desenvolvendo competências
Planejando seu consumo elétrico:
Utilizando a tabela acima e o consumo que o governo isentou de pagamento de conta de
energia elétrica, monte uma lista de quais equipamentos podem ser utilizados para que sua
residência fique atualmente isenta de pagamento.
Faça uma lista com o mínimo de equipamentos que, na sua opinião, deveriam estar
presentes em todas as residências. Determine em kWh o consumo mínimo dessa casa, que
deveria ser isento de pagamento.
21
A GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
Nos centros urbanos, a energia elétrica que chega
às casas e empresas é gerada a muitos quilômetros
dali, em usinas de geração. As usinas transformam
outro tipo de energia em energia elétrica e são
classificadas pelo tipo de energia que transformam.
Por exemplo, uma usina termoelétrica transforma
Equipamento
Geladeira
Chuveiro elétrico
Lâmpadas 100W
Lâmpadas 60W
Televisão
Aparelho de som
Máquina de lavar
Ferro elétrico
Potência
(Watts)
200
3500
100
60
60
20
1500
1000
Dias de uso no
mês
30
30
30
30
30
30
12
12
Utilização/dia
10 horas
40 minutos
5 horas
5 horas
5 horas
4 horas
30 minutos
1 hora
Consumo mensal
(kWh)
60
70
15
9
9
3
9
12
Tabela 3
Adaptado de BERMANN, C. Energia no Brasil: para quê? Para quem?: crise e alternativas para um país sustentável. [S.l.: s.n.], 2001.
energia térmica em elétrica, uma hidrelétrica
transforma energia do movimento das águas em
elétrica, uma usina eólica transforma a energia do
vento em elétrica, e a fotovoltaica transforma a
luz em energia elétrica.
CONSUMO MENSAL DE ENERGIA ELÉTRICA DE ELETRODOMÉSTICOS

227. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
225
Tabela 4
Adaptado de SILVEIRA, S.; REIS, L.B.(Org.). Energia elétrica para o desenvolvimento sustentável: Introdução de uma visão multidisciplinar (2001) e de GOLDEMBERG, J. Energia.
meio ambiente e desenvolvimento (2001)
Geração de
energia elétrica
Fotovoltaica
Termoelétrica
Eólica
Hidrelétrica
Rendimento
10%
33%
42%
80%
Custo por
kWh ($)
0,75
0,15
0,10
0,08
Argumentos favoráveis
(benefícios)
As placas fotovoltaicas
precisam de pouca
manutenção, têm vida útil
de 20 anos, podem ser
transportadas, podem ser
utilizadas em sistemas de
pequeno e de grande porte,
podem operar paralelamente
com sistemas de corrente
alternada.
Pode ser instalada em
qualquer local, utiliza
muitos tipos de combustíveis
renováveis e não
renováveis, combustão
interna ou combustão
externa, seu funcionamento
independe de fatores
naturais como sol, chuva ou
vento, pode ser acionada a
qualquer momento, pode ser
utilizada em sistemas de
pequeno, médio e grande
porte. É confiável e pode ser
utilizada em geradores de
emergência.
Fonte renovável de energia,
utiliza o vento, não queima
combustível, não produz
lixo, pode ser utilizada em
pequenos sistemas (de 50W
a 2kW) e também em
sistemas de médio e grande
porte
(de alguns kW até
alguns MW).
Fonte renovável de energia,
utiliza a água dos rios,
queima combustível, não
produz lixo, pode ser
utilizada em sistemas de
pequeno e grande porte, a
represa atrai investimentos
em lazer, apresenta a melhor
relação custo/benefício do
ponto de vista financeiro. O
Brasil tem um grande
potencial hídrico ainda
inexplorado.
Argumentos desfavoráveis
(prejuízos)
Precisam de regiões com
bastante sol durante o ano; as
células utilizam materiais
danosos ao ambiente em sua
fabricação, como metais
pesados; as células não
podem ser recicladas; as
baterias utilizadas com os
acumuladores precisam ser
trocadas periodicamente após
alguma anos.
Não geram energia
durante a noite.
Vários impactos negativos
devido à queima de
combustíveis; emissão de
cinzas e de gases que
colaboram para o aumento
do efeito estufa devido à
emissão de CO, CO2, SO2;
aumento da temperatura da
água dos rios que são
utilizados para o sistema de
refrigeração; infra-estrutura
complexa para o transporte
de combustível até a usina
geradora e alto custo com
manutenção.
Deve ser instalado em
regiões com bastante vento;
produz poluição sonora;
morte de aves que colidem
com as pás do gerador;
poluição visual.
Mudanças da fauna e flora
devido à inundação causada
pelo represamento d’água; a
decomposição de material
orgânico submerso emite
gás metano e CO2, que
contribuem para o aumento
do efeito estufa;
deslocamento de populações
ribeirinhas, destruição de
terras produtivas e florestas;
desvio do curso dos rios;
requer um investimento
inicial muito alto.
GERADORES, RENDIMENTO, CUSTOS DE GERAÇÃO, BENEFÍCIOS E PREJUÍZOS

228. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
226
No mundo, a maior parte da produção de energia
elétrica é gerada pelas usinas termoelétricas
convencionais, que funcionam com a queima de
combustíveis fósseis como carvão, diesel, óleo,
biomassa, gás natural. São as mais importantes,
pois geram cerca de 77% da energia elétrica
mundial, e para isso liberam cerca de 2 bilhões de
toneladas de CO
2 por ano.
As geradoras termoelétricas são responsáveis por
cerca de um terço de toda emissão de monóxido
de carbono (CO) no mundo, ou seja, 190 milhões
de toneladas de CO lançadas na atmosfera. Outros
dois terços vêm das queimadas, mais 460 milhões
de toneladas de CO por ano.
No Brasil as queimadas são as maiores
responsáveis pela emissão de CO
2, que chega a
cerca de 300 milhões de toneladas de CO
2 por ano.
É o equivalente a toda emissão gerada por
combustível fóssil, utilizado como fonte de
energia em setores como transporte, eletricidade,
indústria, construções etc. Durante um ano, são
emitidas aproximadamente 260 milhões de
toneladas de CO
2.
A geração hidrelétrica não produz nenhum
poluente durante sua operação, apenas a energia
do movimento da água é utilizada para girar a
turbina, mas as usinas hidrelétricas produzem
grandes quantidades de CO
2 devido à necessidade
de se criar uma represa para seu funcionamento:
por inundar grandes áreas de mata, as árvores
submersas morrem e começam a se decompor,
gerando grandes quantidades de CO
2 que são
liberadas para o ar nos lagos das represas. Estima-
se que, no Brasil, foram inundados 34.000km
2
para
formação de reservatórios.
Na tabela, a primeira coluna apresenta o tipo de
transformação que a usina realiza e a segunda
coluna, o rendimento que ela apresenta em
média. O rendimento indica a eficiência da
transformação, ou seja, qual a porcentagem da
energia que é efetivamente transformada em
energia elétrica, já que o restante foi perdido
durante o processo. A termoelétrica tem
rendimento de 33%, significando que, da energia
térmica que ela recebe, somente 33% serão
Desenvolvendo competências
Características das usinas de eletricidade:
Entre as formas de geração apresentadas na tabela 4:
1) Qual delas polui mais a atmosfera?
2) Qual a forma que agride menos o meio ambiente?
3) Qual delas apresenta o menor custo de geração?
4) Qual tipo de geração que apresenta pior rendimento?
5) Qual forma atinge mais a população local?
6) Qual pode causar poluição ao solo por metais pesados?
22
convertidos em energia elétrica e os 67%
restantes serão perdidos durante o processo.
A terceira coluna informa o custo de geração de
cada kWh. Veja que ele é bem inferior ao valor
que pagamos, pois há os custos de transmissão,
taxas, impostos, lucros das empresas, etc.
Nas duas últimas colunas, temos argumentos
favoráveis e contrários a cada forma de geração
de energia elétrica.

229. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
227
Desenvolvendo competências
Leitura e interpretação:
Use a tabela 4 para determinar as respostas para as questões adiante.
1) Qual a geração que tem menor custo e menor impacto ambiental?
2) Qual a geração que tem grande impacto ambiental e que pode ser usada em caráter
emergencial a qualquer momento?
3) Qual a geração que tem menor custo e maior impacto ambiental?
4) Qual a geração que tem menor custo e não deve ser utilizada em regiões migratórias
para aves?
5) Qual a relação entre o rendimento do processo e o custo da energia?
23
Com as hidrelétricas, também há o problema de
deslocar as famílias que moram nas margens dos
rios que formarão o lago da represa. As áreas
inundadas são grandes, deslocando muitas
pessoas, obrigando-as a mudar sua forma de
sustento. Estima-se que até hoje já foram atingidas
cerca de 200 mil famílias.
DIFERENTES SISTEMAS EM COOPERAÇÃO
Assim como as termoelétricas se somam às
hidrelétricas para completar a oferta de
eletricidade, outros sistemas podem ser agregados.
Especialmente em hospitais, clubes e hotéis, a
água para banho e para a lavanderia pode ser pré-
aquecida por coletores solares, que são
constituídos de tubos escuros expostos ao sol. A
água que passa por esses tubos é aquecida e, em
seguida, guardada em uma caixa com isolamento
térmico.
Mesmo as residências podem fazer uso desse
método, economizando gás ou eletricidade em
seus sistemas de aquecimento de água.
Em regiões isoladas, o sistema fotovoltaico tem
sido utilizado, juntamente com pequenos
geradores eólicos, que também funcionam
durante à noite, ou com pequenos geradores
termoelétricos, tornando pequenas comunidades
auto-suficientes em produção de energia elétrica.
Apesar do sistema fotovoltaico apresentar um
custo elevado, ele permite que regiões
economicamente inviáveis para a rede de
distribuição de energia recebam eletrificação.

230. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
228
Desenvolvendo competências
Propostas solidárias
Durante a crise energética do ano de 2001, a nação foi forçada a reduzir seu consumo
elétrico em 20%. O governo solicitou às empresas, indústrias e pessoas, incluindo a grande
maioria que já não tem quase acesso a energia elétrica, que diminuísse seu consumo. Em
contrapartida, investiu na instalação de novas usinas elétricas, baseadas principalmente
na geração por termoelétrica.
Com a arrecadação do seguro anti-apagão, poderemos melhorar ainda mais nosso parque
energético. Faça uma proposta de investimento no setor de eletricidade que seja mais
solidária à população carente e que também contribua para diminuir os impactos
ambientais, evitando o risco do apagão.24
Os satélites artificiais, as sondas espaciais, os
telescópios espaciais, incluindo a estação orbital
internacional, todos utilizam como central elétrica
os painéis solares, que são fotocélulas. Em outras
palavras, é uma tecnologia muito útil para
pequenas comunidades. As redes de retransmissão
de telefonia também utilizam sistemas fotovoltaicos.
O Brasil tem grandes áreas que recebem muita
energia direta do sol, apresentando um alto índice
de insolação. Podemos, portanto, aproveitar esse
potencial fotoelétrico.

231. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
229
Desenvolvendo competências
Usina elétrica
Na figura abaixo está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade.
1) Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina:
a) Hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina.
b) Hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água.
c) Termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento.
d) Eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água.
e) Nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água.
2) No processo de obtenção de eletricidade, ocorrem várias transformações de energia.
Considere duas delas:
I. cinética em elétrica II. potencial gravitacional em cinética
Analisando o esquema, é possível identificar que elas se encontram, respectivamente, entre:
a) I- a água no nível h e a turbina II- o gerador e a torre de distribuição.
b) I- a água no nível h e a turbina II- a turbina e o gerador.
c) I- a turbina e o gerador II- a turbina e o gerador.
d) I- a turbina e o gerador II- a água no nível h e a turbina.
e) I- o gerador e a torre de distribuição II- a água no nível h e a turbina.
Extraído da prova do ENEM 1998
25
Figura da questão do ENEM (questão 25)

232. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
230
1
2
3
4
5
6
7
Conferindo seu conhecimento
Para falar de tempo precisamos de palavras e conceitos como milênio, década, ano, mês, semana, dia, hora,
minuto, segundo. Assim, conseguimos nos expressar sobre o tempo e entender melhor o que é o tempo. Também
usamos palavras como bienal, bodas de diamante, bodas de ouro, bodas de prata, anuário, aniversário, prazo,
vencimento, para nos referir ao tempo.
O coração do ser humano descansado bate cerca de 80 vezes por minuto e pode variar de 60 a 90. Portanto,
demora cerca de 50 minutos para bater 4.000 vezes. Não entendemos muito bem o tempo através da contagem
das batidas do coração, pois não é esse o padrão que usamos para medir o tempo, mas entendemos perfeitamente
se o encontro for daqui a uma hora ou daqui a 50 minutos.
Rádio relógio, relógio de pulso, relógio de rua, relógio da TV, do vídeo cassete, do rádio, do walkman, do celular,
do pager, do computador, o Sol, o dia e a noite, as estações do ano, a Lua, as estrelas, canto do galo, programas
de TV, intervalos comerciais, batidas do coração etc.
Um ano-luz é uma medida que relaciona a velocidade da luz e o tempo de um ano.
Como velocidade = distância/tempo então velocidade.tempo = distância; portanto, o ano-luz refere-se à distância
que a luz percorre durante um ano, ou seja, é uma unidade de distância.
Um ano-luz corresponde à distância percorrida pela luz durante um ano.
Distância = Velocidade x tempo
D = 300.000 km/s x (365 dias x 24horas x 3.600 segundos)
D = 300.000 x 365 x 24 x 3.600 = 9,46 x 10
12
km.
A distância que o índio que percorre durante uma Lua é:
Distância = Velocidade x tempo
d = 5 km/h x (7 dias x 24horas)
d = 840 km = 8,4 x 10
2
km.
Assim, um ano-luz corresponde a cerca de 10
10
Luas. Este tempo corresponde aproximadamente à idade do
universo. Os 12 bilhões de anos do universo correspondem a 1,2 x 10
10
anos, ou seja, cerca de 60 x10
10
Luas.
Para ser mais exato, caminhando sem parar desde a origem do universo, essa tribo poderia chegar até a estrela
mais próxima, a cerca de 4,5 anos-luz da Terra.
Você verá as moedas caírem numa seqüência, primeiro as mais próximas ao fogo e por último as mais próximas
a sua mão, isso porque a condução do calor por condução sempre se dá da parte mais quente para a mais fria.
Cuidado para não queimar os dedos; a colher ficará muito quente após algum tempo.
O melhor isolante sólido é a madeira ou o amianto, pois são os valores mais baixos de condutividade térmica,
sendo a condutividade dos dois de 0,00002 kcal/
o
C.m.s. O melhor condutor apresentado na tabela é a Prata,
com condutividade térmica de 0,099 kcal/
o
C.m.s. Em segundo lugar vem o cobre e, em terceiro, o alumínio,
materiais muito usados em panelas, bules etc.
Luvas de amianto servem para segurar objetos aquecidos, como panelas, fôrmas que acabam de sair do fogo ou
do forno. Pratos e colheres de madeira também são usados na cozinha para isolamento térmico. O forro de
madeira deixa a casa mais “fresca”. Já as panelas são feitas com cobre e alumínio, que são bons condutores
térmicos.
O congelador do freezer horizontal deve estar no fundo dele, já o do vertical deve estar na parte superior. O
freezer horizontal consegue manter os alimentos congelados porque o ar frio, mais denso, permanece na parte
inferior dele, não podendo sair, ficando “preso” pelas paredes. Já no freezer vertical, ao abrir a porta o ar frio
desce e “escapa” pela parte de baixo. No vertical, podemos ver até uma “fumaça” escapando, que é causada pela
8

233. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
231
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15
condensação da umidade do ar em contato com o ar frio vindo do freezer. Por isso ele não consegue manter os
alimentos congelados com a porta aberta.
A circulação do ar dentro da geladeira resfria os alimentos por convecção. Já a troca de calor entre o ar e o
congelador se dá por condução, e a transmissão do calor para o ambiente externo à geladeira se dá por condução
entre o ar externo da geladeira e o radiador na parte traseira da geladeira.
O primeiro cuidado citado, distribuir os alimentos deixando espaços vazios, facilita o fluxo do ar dentro da
geladeira, possibilitando o processo de convecção, e por isso colabora com o melhor funcionamento do
eletrodoméstico.
O segundo cuidado citado, manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, é prejudicial ao
processo de condução, já que o gelo é um isolante térmico e não deve ser indicado.
O terceiro cuidado citado, limpar o radiador (“grade” na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e a
poeira que nele se depositam não reduzam a transferência de calor para o ambiente, ajudará o processo de
condução do calor do radiador para o ar e deve ser indicado.
Portanto, a alternativa indicada deve ser a D.
Nas casas pequenas, os telhados são a parte mais exposta ao sol e por isso aquecem muito. O isolamento
térmico do isopor ou da madeira evita que as partes internas da casa sejam aquecidas por condução. A
ventilação no telhado é importante para aumentar a convecção do ar, entrando ar frio por baixo do telhado e
saindo por entre as telhas o ar quente.
Os pescadores aproveitam o vento da madrugada, causado pela convecção do ar. A brisa sopra para o mar, pois o
ar mais quente está sobre o mar e o ar mais frio sobre a terra. O ar mais frio e denso da terra vai para o mar,
onde será aquecido, repetindo o ciclo. Durante o dia e no final da tarde, a situação é a inversa da descrita
anteriormente: a brisa sopra para a terra, pois o ar mais quente está sobre a terra, e o ar mais frio sobre o
mar; o ar mais frio e denso do mar vai para a terra, onde será aquecido, repetindo o ciclo.
Os animais utilizam o ar retido em seus pêlos como isolante natural, pois sua condutividade térmica é muito
baixa (0,0000057 kcal/
o
C.m.s) e isola o animal das baixas temperaturas. O homem substituiu esse aparato
natural por um aparato tecnológico. Inicialmente usávamos casacos ou cobertores feitos com peles de animais
com bastante pêlo. Hoje, temos casacos e cobertores feitos com materiais sintéticos, que utilizam o mesmo
processo para manter nosso corpo aquecido. Esses materiais prendem uma camada de ar entre nossa pele e o
tecido, formando um isolamento térmico.
Se a estrutura do carro for muito dura, como era a dos carros antigos e como é a do Jipe, o tempo da batida será
muito pequeno, e a força necessária para variar a quantidade de movimento será muito grande. Nesse caso
vamos interagir fortemente com o cinto de segurança, air-bag ou com alguma outra parte do carro e podemos nos
machucar muito mais.
O carro mais seguro para o passageiro é o que deforma durante o impacto, pois aumenta o tempo de colisão,
diminuindo a força que atua no passageiro.
Os martelos são feitos por materiais muito duros, para que o tempo do impacto seja muito pequeno e a força
aplicada seja muito grande. Quando colocamos a toalha ao redor do martelo, ela deforma e aumenta o tempo do
impacto, diminuindo a força, dificultando o trabalho de pregar o prego. As luvas de boxe são acolchoadas para
diminuir a força aplicada no corpo do adversário; sem a luva, a força poderia quebrar as mãos e causar
ferimentos graves aos lutadores.
Numa queda de poucos metros, devido à dureza dos nossos ossos, o tempo da batida é pequeno, e ficamos
sujeitos à atuação de uma força muito grande. Para diminuir o perigo dessa queda, devemos flexionar as pernas
durante o impacto, para aumentar o tempo deste. Lembre-se que se você duplicar o tempo de colisão, a força será
reduzida à metade. A pessoa pode também, antes de pular, ficar pendurada no muro, o que já diminui em 1
metro a queda. Se o local escolhido para cair for macio e deformar, a força do impacto também será menor. O
trapezista deixa a rede porque ela deforma bastante, aumentando muito o tempo da colisão e fazendo uma força
progressivamente maior, mas muito pequena; desse modo, ele não se machuca ao cair do trapézio.

234. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
232
O carrinho quase não se desloca, a folha de cartolina é arremessada para trás. É um exemplo da conservação da
quantidade de movimento: para o carrinho andar para frente ele empurra a cartolina para trás. Substituindo a
cartolina pelo papelão, o carrinho consegue andar mais e a cartolina se desloca bem menos, pois o papelão tem
uma massa maior. Com uma madeira mais pesada, ela quase não se desloca; o carrinho anda para frente quase
como se estivesse sobre o chão.
Olhando na tabela, a potência típica de um boi é 380W, cerca de 10 vezes a potência de um homem, que é
40W. Já o cavalo realiza cerca de duas vezes o trabalho de um boi. Uma Ferrari tem potência equivalente a 500
cavalos.
Se a indústria utilizasse um círculo mínimo com 100 cavalos comprimento, e um círculo máximo com 450
cavalos, totalizaria cerca de 10.000 cavalos. Para colocar 100 cavalos enfileirados, o menor círculo terá 30
metros de raio e o maior terá aproximadamente 75 metros; assim, todos os cavalos estarão enfileirados em
círculos concêntricos. A menor área para essa formação é de Pix80
2
, ou seja, 20.000 m
2
. É uma área equivalente
a um sítio, só para a movimentação dos animais. Pense na comida e no excremento de todos esses animais
juntos, e ainda na dificuldade de se trocar um cavalo que ficou cansado ou adoeceu. Pense agora numa usina
nuclear com potência de um milhão e meio de cavalos.
A conservação da energia ocorre sempre, em qualquer sistema, em qualquer processo. Esse é um princípio
fundamental da ciência atual. Não há processos em que não ocorra conservação da energia.
Quando a energia elétrica deixa de ser fornecida às cidades, elas ficam caóticas, quase nada funciona: chuveiro,
ferro elétrico, aspirador, enceradeira, televisão, rádio, computador, lâmpadas, semáforos, iluminação pública,
metrôs, trólebus, elevadores, bombas d’água, exaustores etc. Há equipamentos que permanecem funcionando por
terem seus próprios geradores elétricos: são hospitais, hotéis, shopping centers, grandes edifícios comerciais,
estações de rádio e televisão, sistemas de telefonia fixa e celular etc. É possível usar rádios e tevês a pilha, e
também telefones fixos e celulares se estiverem com a bateria carregada. Além disso, podemos utilizar carros,
motos, ônibus e muitos outros meios de transporte, mas será difícil andar com toda a confusão causada pela
falta de energia elétrica.
A família que usar geladeira e chuveiro já está fora da faixa de isenção. A família que optar por tomar banho
quente poderá ainda utilizar uma lâmpada de 60W e nada mais. Já a família que optar por tomar banho frio e
usar a geladeira pode utilizar uma lâmpada de 60W e ver televisão.
- Geladeira, máquina de lavar roupa, lâmpada 60W.
- Geladeira, aparelho de som, lâmpada 100W
- Ferro elétrico, máquina de lavar roupa, 2 TV, aparelho de som, 2 lâmpadas 60W e lâmpada 100W. Há ainda
outras possibilidades, o importante é que a soma do consumo não ultrapasse 80 kWh.
Uma “cesta básica de energia elétrica“ deveria pelo menos conter 220 kWh suficientes para o uso mensal de
geladeira, chuveiro elétrico, ferro elétrico, máquina de lavar roupa, TV, aparelho de som, 3 lâmpadas 60W e 2
lâmpadas 100W, priorizando a iluminação para segurança e para os estudos; durante a noite é fundamental
uma boa iluminação para as pessoas que vão estudar.
Analisando a tabela
1) A termoelétrica é a que mais polui a atmosfera devido à queima de combustíveis, pois são lançados na
atmosfera CO, CO
2
, SO
2
. São produzidas cerca de 2 bilhões de toneladas de CO
2
por ano por usinas
termoelétricas no mundo; sendo que 190 milhões de toneladas de CO são lançadas na atmosfera por ano, cerca de
um terço de toda emissão de monóxido de carbono (CO) no mundo.
2) A eólica é a forma que menos agride o meio ambiente e sua maior intervenção no ambiente é a poluição
sonora.
3) A hidrelétrica é a que apresenta menor custo de geração com apenas 8 centavos por kWh.
4) A fotovoltaica é a que apresenta pior rendimento, de apenas 10%, apresentando perdas de 90% no processo
de geração.
16
17
18
19
20
21
22

235. Capítulo VII — Conhecimentos físicos e a vida atual
233
5) A hidrelétrica é a que mais atinge as populações ribeirinhas, com a inundação. Essas pessoas precisam ser
deslocadas; por isso, muitas famílias são obrigadas a mudar sua forma de sustento. Estima-se que até hoje, no
Brasil, foram atingidas cerca de 200 mil famílias.
6) A fotovoltaica é a que apresenta metais pesados em sua fabricação; as placas não podem ser recicladas, o
que pode causar poluição no solo onde forem depositadas, como lixões e aterros sanitários.
1) A eólica é a que apresenta conjuntamente menor custo (R$ 0,10) e menor impacto ambiental; a hidrelétrica,
apesar de mais barata (R$ 0,08), produz grandes impactos ambientais.
2) A termoelétrica é a que, apesar do grande impacto ambiental, pode ser utilizada em qualquer local e a
qualquer momento, bastando garantir o fornecimento de combustível, por isso é utilizada em caráter emergencial.
3) A hidrelétrica é a que apresenta menor custo (0,08) e maior impacto ambiental. A formação da represa inunda
grandes áreas e a decomposição do material orgânico submerso emite gás metano e CO
2
.
4) A eólica apresenta baixo custo, mas as aves colidem com as pás do gerador, causando mortes. Pode ser muito
prejudicial ao equilíbrio ecológico se estiver em regiões migratórias, onde grandes quantidades de aves passam.
5) Quanto maior é o rendimento, menor é o custo por kWh. As perdas de energia encarecem o processo de
obtenção de energia elétrica. Por isso são importantes investimentos em tecnologias mais eficientes de geração.
Muitas propostas podem ser feitas; são interessantes aquelas que apresentam a presença de geradores eólicos e
solares, que combinados podem deixar pequenas regiões auto-suficientes em energia elétrica.
1) Trata-se de uma usina hidrelétrica, pois a energia do movimento da água é transformada em energia elétrica.
Portanto, a alternativa correta é a B.
2) A transformação de energia cinética em elétrica ocorre no gerador que é movimentado pela turbina. Já a
transformação de energia potencial gravitacional em cinética ocorre na queda d´água, que fica entre a turbina e o
reservatório. Portanto, a alternativa correta é a D.
23
24
25

236. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
234
ORIENTAÇÃO FINAL
Para saber se você compreendeu bem o que está apresentado neste capítulo, verifique se está apto a
demonstrar que é capaz de:
• Descrever e comparar características físicas e parâmetros de movimentos de veículos, corpos celestes e
outros objetos em diferentes linguagens e formas de representação.
• Reconhecer grandezas significativas, etapas e propriedades térmicas dos materiais relevantes para
analisar e compreender os processos de trocas de calor presentes nos sistemas naturais e tecnológicos.
• Utilizar leis físicas para prever e interpretar movimentos e analisar procedimentos para alterá-los ou
avaliá-los, em situações de interação física entre veículos, corpos celestes e outros objetos.
• Comparar e avaliar sistemas naturais e tecnológicos em termos da potência útil, dissipação de calor e
rendimento, identificando as transformações de energia e caracterizando os processos pelos quais elas
ocorrem.
• Analisar diversas possibilidades de geração de energia para uso social, identificando e comparando as
diferentes opções em termos de seus impactos ambiental, social e econômico.

237. QUÍMICA, NATUREZA E TECNOLOGIA
APROPRIAR-SE DE CONHECIMENTOS DA QUÍMICA PARA
COMPREENDER
O MUNDO NATURAL E PARA INTERPRETAR,
AVALIAR E PLANEJAR INTERVENÇÕES CIENTÍFICO-
TECNOLÓGICAS NO MUNDO CONTEMPORÂNEO.
Capítulo VIII
Natalina A. L. Sicca

238. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
236
Capítulo VIII
Química, natureza
e tecnologia
APRESENTAÇÃO
A transformação da matéria, a produção de
novos materiais, a necessidade de energia nesses
processos, as perturbações ambientais com o
descarte de produtos no ambiente, tudo isso tem
a ver com as transformações químicas.
Em sua história, o ser humano atua sobre o
ambiente e o transforma por meio de seu trabalho,
produz novos materiais, utilizados de acordo com
diferentes finalidades e introduz materiais na
natureza.
Dentre os inúmeros processos utilizados pelo
homem, vamos destacar processos que envolvem
transformações químicas. Num primeiro momento,
focalizaremos os diferentes materiais envolvidos
nessas transformações e, num segundo momento, a
questão energética.
OS INUMERÁVEIS CAMINHOS
DO COBRE
Você já parou para pensar sobre os materiais que
foram utilizados para a construção de sua
moradia? Dentre esses, o cobre é muito utilizado
em ferragens, portas e adornos. Os fios utilizados
para conduzir a eletricidade (em sua casa, nas
cidades, nos brinquedos, nos aparelhos
eletrodomésticos) são de cobre metálico, ou seja,
não combinado com outras substâncias.
Nos automóveis, nos navios, nas estradas de ferro
e nos aviões, este metal é utilizado para diferentes
fins. Nos automóveis, é usado na construção de
radiadores, carburadores, parte elétrica e
inúmeros acessórios. Nos navios, é utilizado em
peças para comportas, tubulações diversas e
também em tintas que protegem da corrosão.
Nos aviões, é utilizado em aparelhos de
telecomunicação, mancais de pouso etc. Na
indústria ferroviária, é utilizado em cabos
condutores, motores e diversos equipamentos.
Geralmente, nesses casos, o cobre é utilizado na
forma de ligas metálicas ou seja é misturado com
outras substâncias.
Se olharmos em nossa volta também
descobriremos que o cobre é utilizado em
diversos setores da atividade humana,
principalmente na indústria química, de tintas,
cerâmica, na agricultura e na alimentação animal.
Vários sais de cobre são utilizados na agricultura
como pesticidas e fungicidas. O sulfato de cobre,
por exemplo, que é um sal azul, é utilizado,
dissolvido em água, como fungicida, em parreiras,
tomateiros, entre outros e ainda em piscinas. Em
baixa concentração, o óxido de cobre é utilizado
em remédios.

239. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
237
Você deve ter se lembrado da ductibilidade, ou
seja, a propriedade de um material que permite
que o mesmo seja reduzido a fio, sem rachar ou
esfarelar.
Você já deve também deve estar pensando na
condutibilidade elétrica, pois o cobre é um metal.
A condutibilidade elétrica é a
propriedade dos materiais que
determina a maior ou menor
resistência que oferece à passagem
de corrente elétrica.
Existem diferentes objetos, equipamentos feitos de
cobre, diferentes compostos e minerais que
contêm cobre, mas a aparência deles é diferente,
um é um sal azul, outro verde, outro preto, além,
é claro, do sólido vermelho brilhante. O que será
que eles têm em comum? Será que todos têm o
mesmo tipo de cobre?
Desenvolvendo competências
Você já observou um fio utilizado em instalações elétricas? Então, responda: por que o fio é
feito de cobre e não de madeira? Por que o fio utilizado para fazer a instalação elétrica é
revestido de plástico?
Para responder a atividade, você deve ter relacionado as características do cobre ao seu
uso. É assim mesmo, para escolhermos um material para fabricação de um objeto, sempre
levamos em conta as características desse material que permitam o uso adequado do
objeto. Em outras palavras, a escolha de um material para produzir um objeto é feita
usando como critério suas propriedades.
Você deve estar pensando nas propriedades do cobre: tem brilho, é um metal, tem cor
avermelhada, é resistente à corrosão, é maleável, etc. Mas, que propriedades do cobre que
possibilitam que o mesmo seja utilizado para fazer o fio elétrico?
1
O COBRE DO FIO SERIA O MESMO COBRE
DAS LIGAS METÁLICAS E DO REMÉDIO
QUE TOMAMOS?
Para responder tal desafio, comecemos a pensar
sobre o fio de cobre.
Para que serve um fio de cobre? Quais são suas
características?
Isso mesmo. Os metais são materiais condutores
e, por isso, são utilizados em circuitos elétricos.
Todos os metais têm a mesma condutibilidade
elétrica?
Vamos analisar a questão seguinte.

240. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
238
Desenvolvendo competências
Um grupo de estudantes deveria elaborar um projeto para produzir fios para serem
utilizados em circuitos elétricos e, para isso, deveriam escolher um material dentre os
disponíveis no laboratório, que eram os seguintes: alumínio, prata, cobre e zinco.
Para tal decisão, utilizaram a tabela sobre condutibilidade elétrica abaixo:
a) Qual material teriam escolhido? Por quê?
b) Tendo em vista os dados da tabela, coloque os metais em ordem decrescente de
condutibilidade elétrica.
2
Você deve ter constatado, pelos dados da tabela,
que a conseqüência da interação dos materiais
com a energia elétrica não é igual para todos.
Por que será que os fios elétricos utilizados são
feitos de cobre e não de prata?
Como você já sabe, a prata é um metal raro e tem
alto custo se comparado com o cobre. Nem
sempre a escolha do material depende apenas das
propriedades. Outros fatores intervêm na escolha,
que, muitas vezes, depende da disponibilidade, do
custo do material e das conseqüências ambientais.
Continuando a analisar o problema, já resolvemos
a escolha do cobre, mas por que será que em volta
do cobre temos geralmente plásticos revestindo o
fio?
Você voltou a pensar na condutibilidade elétrica?
É por aí mesmo, o plástico, a madeira, o papelão,
o vidro impedem a passagem da corrente elétrica
e são chamados isolantes.
Está respondido por que utilizamos o plástico
para revestir o material?
Sabemos que o cobre que é utilizado no fio de
cobre é o cobre metálico, que deve ter um alto
grau de pureza, ou seja, em torno de 99,9%. O
cobre metálico é uma substância simples.
Será que o cobre sempre tem que ter tal pureza
para os seus diferentes usos?
Os historiadores relatam que o homem primitivo,
para fabricar utensílios e armas, conseguia
deformar o cobre por meio de golpes, utilizando a
chamada técnica de forjamento. Mais tarde, ao
aquecer o cobre, teria percebido que poderia
mudar a forma do cobre com maior facilidade. Na
busca de aperfeiçoar os processos de fabricação,
aqueceu até certa temperatura em que o metal se
fundiu.
C
95
60
27
100
Cobre
Alumínio
Zinco
Prata
METAIS
Tabela 1
C= Condutibilidade elétrica relativa à prata, para a
qual se fixou valor 100.
Fonte: Adaptada de: Ensino de Química: Dos funda-
mentos à prática. Vol 1. CENP. SE/SP 1988.
CONDUTIBILIDADE ELÉTRICA RELATIVA

241. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
239
Isto mesmo, o metal sofreu uma transformação:
Nessa transformação, o elemento cobre é o mesmo
antes e depois. A modificação ocorre na maneira
como ele se apresenta: o seu estado físico. Essa
transformação, é denominada fusão.
Passagem do cobre sólido para o cobre líquido
Cobre (sólido) Cobre (líquido)
Antes Depois
Calor
Desenvolvendo competências
Analisando a Tabela 2 e considerando a temperatura assinalada ao lado de cada metal,
construa uma nova tabela relacionando o metal, a temperatura e o estado físico em que se
encontram na temperatura indicada:
a) ferro a 100 ºC
b) cobre a 1200 ºC
c) alumínio a 659 ºC
d) mercúrio a 25 ºC
3
Conhecendo a fusão do cobre, o homem o obteve
na forma líquida. Colocando-o em recipientes e
cavidades que serviam de fôrma para a construção
dos objetos desejados, pode fabricar ferramentas,
armas, jóias, utensílios domésticos.
Esses foram os primeiros passos para a fundição.
Atualmente, sabe-se que a temperatura da fusão, o
chamado ponto de fusão, é uma propriedade
característica das substâncias.
Pontos de fusão
1535ºC
1083ºC
659ºC
-39ºC
Metal
Ferro
Cobre
Alumínio
Mercúrio
PONTO DE FUSÃO DE ALGUNS METAIS
Tabela 2
1ª ETAPA 2ª ETAPA 3ª ETAPA
cobre sólido cobre sólido e cobre líquido cobre líquido
Recebendo calor
Temperatura aumenta
de 20ºC até 1083ºC
Recebendo calor
Temperatura não muda
1083ºC
Recebendo calor
Temperatura aumenta
até 2600ºC

242. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
240
Figura 1
Estaria, assim, iniciado o processo de produção de
ligas metálicas, que, de acordo com as diferentes
composições, tem diferentes propriedades e,
portanto, diferentes usos.
Ligas são misturas de dois ou mais
metais ou não metais, formando um
sólido homogêneo.
Você pode verificar, no quadro da página
seguinte, a descoberta e uso de diferentes metais
nas diferentes fases da história e as técnicas
utilizadas, possibilitando a fabricação de
diferentes utensílios.
Veja há quanto tempo se conhecem técnicas que
muitas vezes nós ignoramos, embora sejam
utilizadas atualmente para produção de vários
objetos, maquinarias, artefatos, produzidos a
partir dos metais.
Cada substância simples tem um ponto de fusão,
por isso, essa é uma propriedade através da qual
podemos diferenciar uma substância de outra.
Mas, a busca do homem por novas técnicas não
parou por aí. Conhecia o forjamento, a fundição e,
na procura de obter materiais mais duros do que
o cobre, para o fabrico de instrumentos de corte,
o homem adicionou ao cobre um outro metal –
o estanho, que era mais mole ainda, e o aqueceu.
Obteve uma liga dura e durável: o bronze.

243. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
241
Observando a tabela, você deverá estar pensando:
não é tão simples pensarmos num tempo tão
distante. Você viu como calcular o tempo
referente a uma data antes de Cristo até os dias
atuais, na era depois de Cristo?
Calculemos há quantos anos atrás foi iniciada a
idade do ferro.
Na primeira coluna, encontramos a idade do ferro.
Na segunda, verificamos que tal era se inicia,
aproximadamente em 1000 a.C. Estamos no ano de
2002 depois de Cristo. Então, você já deve estar
fazendo a seguinte operação: 1000 a.C + 2002 d.C
= 3002 anos atrás.
Lendo esta tabela, veja, por exemplo, que o
conhecimento do cobre e do ouro há 7.002 anos
atrás foi anterior ao conhecimento da escrita.
Continuando a leitura e relacionando a segunda
com a terceira coluna, você pode perceber que os
primeiros metais a serem encontrados e utilizados
foram o cobre e o ouro. Posteriormente, o homem
fundiu o cobre, retirou o cobre dos minérios e,
anos depois, há aproximadamente 5.002 anos
atrás, obteve o bronze.
Atualmente, são produzidos vários tipos de
bronze, dependendo da finalidade. De acordo com
Tabela 3
Fonte: Adaptada de VANIM, José Atílio. Alquimistas e químicos. [S. l.:s.n.], 1994. p. 12.
NA ERA ANTES DE CRISTO
Ano antes de Cristo
6.000 a.C. = 8.002 anos atrás
5.000 a.C. = 7.002 anos atrás
4.000 a.C. = 6.002 anos atrás
Métodos de exploração e extração
Início das operações metalúrgicas
Conhecimento do ouro e cobre nativos
Invenção da escrita e da roda
Conhecimento da prata e das ligas de
ouro e prata
Obtenção do cobre e chumbo a partir
de minérios
Técnicas de fundição
Idade do cobre
3.000 a.C. = 5.002 anos atrásObtenção do estanho a partir
do minério
Uso do bronze e desenvolvimento
da copelação
Idade do bronze
2.000 a.C. = 4.002 anos atrásIdade do fole
Início do uso do ferro
Fabricação de espelhos de bronze
Produção de aço pelos hititas
1.000 a.C. = 3.002 anos atrásObtenção do mercúrio a partir
das amálgamas
Cunhagem de moedas.
Idade do ferro
0 Início da Era Cristã

244. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
242
O cobre é misturado atualmente com vários
metais. A mistura de cobre e zinco, com ou sem
adição de outros metais, produz o latão; existem
as ligas de cobre-alumínio, cobre-níquel, cobre-
silício, etc.
Voltando à situação-problema inicial, podemos
responder parcialmente. O cobre que é utilizado
no fio de cobre é o mesmo que é utilizado nas
ligas metálicas? Sim, o elemento cobre que está
no fio é o mesmo que está nas ligas metálicas.
No fio de cobre, é uma substância simples. Nas
ligas, aparece misturado com outros elementos
químicos, como sólidos homogêneos.
Continuemos a analisar a questão.
Dentre os nutrientes necessários para a saúde,
a proporção que contenham de cada componente,
os diferentes tipos de bronze apresentam
propriedades também diversas, como dureza,
plasticidade, resistência à tração e à corrosão, etc.
Veja a Tabela 4:
estão os sais minerais: cálcio, magnésio, ferro,
cobre. A quantidade diária de ingestão necessária
depende do tipo de elemento. Segundo a USRDA
(United State Recommended Dietary Allowances),
a necessidade diária de cobre do adulto ou
criança com mais de 4 anos é de 2 mg.
Há alimentos que possuem cobre em sua
composição, tais como, o espinafre e alimentos
de origem marinha. São relatados estudos que
correlacionam a insuficiência de cobre no
organismo com problemas de infertilidade e
anemia.
Além dos alimentos, há remédios que possuem
cobre em sua composição.
LIGAS DE BRONZE QUE CONTÊM COBRE MISTURADO COM DIFERENTES METAIS
Tabela 4
Propriedades
Ductibilidade,
resistência à corrosão,
resistência mecânica
Resistência mecânica,
resistência à corrosão
Diminui a resistência
à corrosão
Aumenta a resistência
mecânica
Grande resistência ao
desgaste e dureza
Usos
Fabricação de componente de
aparelhos de telecomunicação,
rebites, porcas, molas
Fundição de sinos, metais
sanitários, engrenagem
Ferramentas manuais
Engrenagens e argolas
Tipo de cobre
Cobre + estanho (2 a 10%)
Cobre + estanho (5 a 11%)
Cobre + alumínio (2 a 10%)
Cobre + estanho + fósforo
(1,5%)

245. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
243
Desenvolvendo competências
Analisemos a seguinte questão:
Veja a bula de um remédio receitado para gestantes, apresentado como polivitamínico e
poliminerais:
4
Lendo a bula deste remédio, encontramos que um dos componentes é o cobre e podemos afirmar que:
a) O cobre é uma substância simples que está misturada com outros componentes.
b) O cobre está misturado com outros compostos formando uma liga metálica.
c) O cobre faz parte de um composto químico que contém cobre e oxigênio.
d) O cobre é um elemento químico que está misturado com carbono e oxigênio.
Para responder tal questão, é necessário compreender as representações das substâncias
químicas.
Como você pode ver, na 1
a
coluna, o cobre aparece como CuO. O que representa isso?
Esta é uma fórmula química. Está indicando que, nesta substância composta, temos 2
elementos químicos combinados: o cobre e o oxigênio. O cobre do remédio é um composto, o
óxido de cobre, no qual o cobre está combinado com o oxigênio.
Quantidade por comprimido revestido
26,5 mg
1.500,0 Ul
30,0 Ul
100,0 mg
12 mcg
1,0 mg
25,0 mg
250,0 mg
50,0 mg
2,0 mg
60,0 mg
Componentes
Vitaminas (B
1, B2, B6, B5)
Retinol (vitamina A)
Vitamina E
Ácido ascórbico (vitamina C)
Vitamina B
12
Ácido fólico
Zinco (como ZnO)
Cálcio (como CaCO
3)
Magnésio (como MgO)
Cobre (como CuO)
Ferro (como FeSO
4)

246. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
244
Como são representadas as substâncias na
linguagem científica?
Podemos usar símbolos e fórmulas para
representá-las, de modo a facilitar a identificação
das mesmas.
Atualmente, representamos os elementos químicos
pela primeira letra do nome em latim, maiúscula
e de fôrma. Por exemplo, o hidrogênio passou a
ser H.
Alguns elementos são representados por 2 letras,
sendo a segunda minúscula. Por exemplo flúor e
ferro começam pela mesma letra. Então,
representamos o flúor por F e o ferro por Fe.
Veja como são representados metais de que já
falamos:
As substâncias simples, que têm apenas um tipo de
átomo, são representadas pelo símbolo do
elemento químico acrescido do índice que indica
o número de átomos para formar a partícula de
cada substância.
Exemplo:
Cu: representa o elemento cobre e representa a
substância cobre no estado metálico.
C: representa o elemento carbono e representa o
carvão.
O
2: representa a substância oxigênio que contém 2
átomos do elemento oxigênio.
A idéia de que as partículas que constituem as
substâncias têm um número definido de átomos
dos elementos químicos que as compõe permite a
representação por meio de fórmulas.
Para representar uma substância composta, que
tem mais de um tipo de átomo, utilizamos os
símbolos dos diferentes átomos que as compõe,
acompanhados de índices que indicam quantos
átomos desse elemento entram na formação da
partícula dessa substância.
Quando temos apenas um átomo, não utilizamos
índice.
Voltemos à bula do remédio. Algumas das
substâncias compostas que fazem parte do
remédio nós já podemos identificar;
Por exemplo: MgO é a fórmula de uma substância
composta de um átomo de oxigênio e um átomo
de magnésio e é denominada óxido de magnésio.
ZnO é o óxido de zinco que é composto por 1
átomo de zinco e um átomo de oxigênio.
E o FeSO
4 ? Como você já sabe, tem 1 átomo de
ferro, 4 de oxigênio e 1 de S, que representa o
Enxofre. Neste caso, este composto é o sulfato de
ferro II.
Agora podemos completar nossa situação
problema. Você agora está apto para responder.
O cobre do fio seria o mesmo cobre das ligas
metálicas e do remédio que tomamos?
O fio de cobre é constituído por partículas que
contêm apenas o elemento cobre, como uma
substância simples.
O remédio contém um composto, o óxido de
cobre, em cujas partículas o cobre está combinado
com o oxigênio.
Ag
Hg
Au
Zn
Prata
Mercúrio
Ouro
Zinco
Sn
Cu
Fe
Al
Estanho
Cobre
Ferro
Alumínio

247. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
245
As ligas metálicas de cobre são constituídas por
partículas de cobre misturadas com partículas de
outros elementos químicos, como sólidos
homogêneos.
Após várias explicações dadas pelos cientistas,
no decorrer de muitos séculos, atualmente,
poderíamos dizer o seguinte: o cobre metálico, o
óxido de cobre são substâncias diferentes, pois
possuem arranjos atômicos diferentes. Na liga de
bronze, há uma mistura de cobre e estanho. Mas,
em todos esses arranjos, está presente um mesmo
tipo de átomo, o cobre.
COMO O HOMEM ENCONTRA O COBRE NA
NATUREZA E O UTILIZA ?
Como vimos anteriormente, há mais de 6.000
anos, o homem já extraía o cobre das rochas, em
seu estado nativo, e fundia o metal. Anos mais
tarde, iniciaria a metalurgia do cobre.
Inicialmente, supõe-se que os homens aqueciam
pedras verdes e obtinham um líquido vermelho –
o cobre na forma metálica.
Como o homem extraía cobre da pedra? Que
processos são envolvidos?
Veja a figura abaixo.
Imagine que esta é uma seqüência de tempo.
1 - O primeiro passo do processo consistia na
retirada das pedras verdes do solo.
2 - Em seguida, as pedras verdes eram separadas
das de outra cor e quebradas.
Comparando o primeiro e o segundo passo, a cor
permanece a mesma, apenas o tamanho dos grãos
diminuiu.
3 - No terceiro passo, o homem teria introduzido
os fragmentos de pedras verdes em uma
“fogueira”.
4 - No quarto passo, um líquido vermelho
brilhante estaria escorrendo e se solidificando, e
gases sendo expelidos.
Vamos nos deter na ação do fogo e na etapa
seguinte, quando houve mudanças visíveis.
O ponto inicial era caracterizado pela aparência
das substâncias que foram colocadas para reagir.
O ponto final foi caracterizado pela aparência das
substâncias que resultaram.
Em nosso exemplo, consideramos como o ponto
inicial e o ponto final os seguintes:
Ponto inicial: as pedras de cor verde no fogo.
Ponto final: cobre metálico (sólido, vermelho-
brilhante) e gases.
Denominamos atualmente tal pedra de malaquita.
Neste mineral, o cobre está combinado com outros
elementos.
Mas o cobre obtido no final do processo é o cobre
metálico (não está combinado com outros
elementos).
O fogo forneceu energia térmica para ocorrer a
“reação”.
Se compararmos o estado inicial e final, dizemos
que houve uma transformação, pois mudou a cor,
houve a produção de um gás e houve absorção ou
consumo de energia térmica. Podemos concluir
que houve alteração na natureza das substâncias,
com a formação de novas substâncias. Portanto,
este processo é uma transformação química.
Figura 2
Retirada das
pedras do solo
Quebra das pedras
de cor verde
Fogo queimando
os fragmentos de
pedras verdes
Sólido vermelho
brilhante e gases
Ponto inicial Ponto final
Transformação
química
ETAPAS DO PROCESSO DE
EXTRAÇÃO DO COBRE DA PEDRA
DE MALAQUITA

248. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
246
As transformações químicas são aquelas que produzem novos materiais.
Podemos reconhecê-las por meio das seguintes evidências:
mudanças de cor, desprendimento de gás, produção ou absorção de energia (calor, luz,
som, eletricidade, etc.)
Desenvolvendo competências
Um pesquisador colocou óxido de cobre puro (pó preto) para reagir com carvão (pó preto)
num sistema fechado (não há perda de massa), tendo obtido cobre metálico (vermelho
brilhante) e dióxido de carbono (gás). Utilizando uma balança determinou a massa no
ponto inicial e final do experimento.
Obtendo os dados, organizou as informações e anotou:
5
Será que tudo se altera numa transformação
química? Para responder é preciso que olhemos
para seus aspectos quantitativos.
Você deve estar percebendo que ele considerou dois pontos para observar: o ponto inicial e
o final. E chamou de reagentes as substâncias que colocou para reagir e de produtos as
substâncias obtidas.
Observando os dados acima, identifique:
a) Os reagentes.
b) Os produtos.
c) Quantos gramas de carvão sobraram sem reagir?
Se sobrou reagente, é indicação de que apenas uma parte da massa daquele reagente
reagiu. Sendo assim:
d) Quanto de cada reagente reagiu?
e) Qual o total de massa dos reagentes?
f) Qual sua conclusão ao comparar a massa dos reagentes com a dos produtos?
Reagentes Produtos
óxido de cobre +carvão
30,0g + 30,0g
nada + 27,6g
cobre +dióxido de carbono
nada nada
24,0g 8,4g
ponto inicial
ponto final
Figura 3

249. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
247
Se a massa total dos reagentes foi de 32,4 g e a
dos produtos obtidos de 32,4 g, então, nesta
transformação, a massa dos reagentes foi igual à
dos produtos. E podemos concluir que, nesta
transformação química, a massa se conserva.
Foi Lavoisier (1743-1794) quem constatou
experimentalmente a conservação da massa nas
transformações químicas, que ocorrem em
sistemas fechados.
Numa dada transformação química,
em um sistema fechado, a massa do
estado final é a mesma que do estado
inicial.
.
Veja que interessante! As transformações podem
ser constatadas a partir de evidências de
alterações entre o ponto final e inicial do sistema.
Nesta transformação, tínhamos óxido de cobre
(preto) e obtivemos cobre metálico (metal
avermelhado). Dizemos que o óxido de cobre e o
carvão são substâncias químicas que sofreram
transformações dando origem ao cobre metálico e
ao gás carbônico (dióxido de carbono). Pudemos
perceber, então, que essas substâncias sofreram
alterações.
Ao mesmo tempo, nas transformações químicas a
massa total das substâncias que reagem é igual à
massa total dos produtos obtidos, o que indica
que não há alteração significativa na massa.
As partículas do óxido de cobre são iguais às do
cobre metálico?
Você já deve estar pronto para dizer que não,
afinal, a aparência e as propriedades dessas duas
substâncias são bem diferentes.
MAS POR QUE SÃO DIFERENTES?
Como vimos anteriormente, o cobre metálico é
uma substância simples, constituída pelo elemento
cobre, ou seja um pedaço de cobre puro é uma
“coleção” de átomos idênticos, de cobre.
O óxido de cobre é um composto, uma
combinação dos elementos cobre e oxigênio.
As substâncias são arranjos estáveis de partículas
constituídas pela combinação de átomos.
Já compreendemos como reconhecer as
transformações químicas e algumas relações
importantes para compreendermos as mesmas.
Como representar as transformações químicas?
Os químicos representam esquematicamente as
transformações químicas indicando os reagentes e
em seguida os produtos, separados entre si por
uma seta:
Vamos pensar, por exemplo, na experiência de nosso pesquisador, que aqueceu óxido de cobre.
Como já vimos anteriormente, devemos indicar o
ponto inicial (os reagentes) e o ponto final (os
produtos). Então, teríamos:
Utilizando as fórmulas que já conhecemos a
representação seria:
(s) representa o estado sólido
(g) representa o estado gasoso
2 CuO
(S)
+ C
(S)
2 Cu
(S)
+ CO
2(g)
óxido de cobre +carvão cobre +dióxido de carbono
Reagentes Produtos

250. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
248
Desenvolvendo competências
Tendo em vista a representação da reação entre o óxido de cobre e o carvão, responda:
a) Quais são as substâncias simples?
b) Quais são as substâncias compostas?
c) Comparando os produtos com os reagentes, pode-se dizer que os elementos químicos
foram alterados durante a transformação?
d) Comparando os produtos com os reagentes, pode-se dizer que as substâncias químicas
foram alteradas durante a transformação?
6
Agora que compreendemos o que são
transformações químicas e também
compreendemos como representá-las, pudemos
entender e representar um dos processos de
retirada do cobre de um mineral.
Voltemos à pergunta inicial: como o cobre é
encontrado na natureza?
O cobre ocorre na crosta em uma concentração de
0,005%. Para se ter uma idéia, imagine que, de
cada um bilhão de átomos da crosta, apenas
50.000 são de cobre. Se não é abundante, como
esse metal pode ser extraído dos minerais das
rochas para fazer parte dos materiais por nós
utilizados? Ele é encontrado apenas em certos
locais, chamados depósitos minerais, cujas
condições favorecem o seu acúmulo nas rochas
em quantidade muito superior à sua concentração
média.
Se a extração desses minerais for viável
economicamente, ou seja, se houver lucro, a
concentração de minerais nas rochas é
considerada minério. Em outras palavras, o
minério é uma rocha, pois é formado por
minerais, mas é uma rocha que tem valor
econômico.
O cobre é encontrado na natureza em vários
minerais, contendo diferentes elementos químicos
combinados.
Veja alguns exemplos:
Representação
Cu
2S
CuFeS
2
CuCO3 . Cu(OH)2
Cu2O
Mineral
Calcocita
Calcopirita
Malaquita
Cuprita

251. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
249
COMO OBTER O COBRE COM ALTO TEOR
DE PUREZA A PARTIR DO MINÉRIO?
Atualmente, os maiores produtores de cobre do
mundo são o Chile (24,6%), Estados Unidos
(13,9%) e Austrália (6%), sendo que a produção
brasileira representa em torno de 1,8% da
produção mundial.
Veja, no mapa, onde ocorrem as principais
reservas de cobre no Brasil
Observe, no mapa, a distribuição dos principais
depósitos brasileiros. Em vários pontos do Brasil,
há ocorrências de cobre. As reservas nacionais
encontram-se, principalmente, nos estados do Pará
(71%), Bahia (13%) e Goiás (12%). A principal
jazida brasileira é a Salobo, na serra de Carajás,
no Pará, com reserva de 1,9 bilhão de toneladas
de minério de cobre, com teor metálico de
0,65%. Porém, a produção de cobre refinado
(com alta pureza) é produzido apenas na Caraíbas
Metais, no município de Camaçari, na Bahia, que
produziu no ano de 2000, 187 mil toneladas.
Desenvolvendo competências
Já percebemos que o cobre é muito utilizado no mundo em que vivemos.
Em que setor o cobre é mais utilizado no Brasil?
Qual o setor que mais consumiu cobre no Brasil no ano de 2000?
Em quais desses setores há consumo de fio elétrico?
A figura 5 indica os setores do consumo de produtos de cobre em 2000.
7
Figura 4
OCORRÊNCIAS DE COBRE NO BRASIL

252. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
250
Dados oficiais indicam que 90 % do cobre
transformado são utilizados em fios e cabos.
Diante da atual situação brasileira, reconhecendo
que o maior consumo de cobre é na forma de fios
elétricos, e, já sabendo que este é produzido a
partir do minério de cobre, fica uma pergunta.
Como obter cobre com pureza de 99,9%,
necessária para produzir fio elétrico?
Atualmente a metalurgia do cobre é diferente dos
tempos antigos. Sim, temos processos com maior
rendimento, mais rápidos, que propiciam alto grau
de pureza. Temos diferentes processos
tecnológicos, mas o processo mais utilizado,
atualmente, no mundo, conserva os princípios dos
mais antigos. É o chamado processo
pirometalúrgico (piro = fogo) e a maior parte da
produção mundial se dá por meio desse processo.
Veja, na figura, as fases do processo necessário
para obtenção de cobre com a pureza necessária
para produzir fio elétrico. O processo tecnológico
é constituído por várias fases, a prospecção
mineral, a mineração e a metalurgia.
PROCESSO TECNOLÓGICO PARA
OBTENÇÃO DE COBRE
Prospecção Mineral
Mineração
Beneficiamento e concentração
Metalurgia
Figura 6
Figura 5

253. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
251
Prospecção mineral
A prospecção mineral consta do processo de seleção de áreas para pesquisa mineral,
seguida de análise de custo, quantificação da necessidade de pessoal, equipamentos,
avaliação do impacto ambiental.
Desenvolvendo competências
Os dados estatísticos indicam que no ano de 2000, no Brasil, foram produzidos 113,9 mil
toneladas do minério concentrado. Quantas toneladas de material das minas foram
retirados? Para responder tal questão, pense na seguinte situação:
Um minério contém cobre misturado a outros compostos. O minério mais utilizado no
Brasil, para se extrair cobre, é a calcopirita. Se tivermos cobre num teor de 1%, quer dizer
que, em cada 100 toneladas do minério, temos apenas 1 tonelada de cobre.
Mas há perdas no processo, e um boletim técnico indica que as perdas do processo são de
1: 3,5.
O que significa isso?
Se, por exemplo, é necessário obter 1 tonelada de cobre, qual a quantidade massa de
material da mina que necessitamos retirar ?
Você pode calcular:
• cada 100 toneladas de minério contém 1 tonelada de cobre;
• mas há perdas no processo, em média mundial, numa relação de 1: 3,5;
• portanto, é preciso retirar 450 toneladas de material da mina, assim teríamos: 100
toneladas de minério + 350 toneladas de outros materiais.
Calcule, então, a quantidade de material retirado das minas brasileiras em 2000 para se
obter o total de minério de cobre.
8
Beneficiamento e concentração
O processo é constituído por britagens para reduzir o minério de cobre a grãos. Moinhos
de bola para ser reduzir a pó. Flotação para separar a parte que contém sulfeto de
cobre. Esse processo permite a obtenção de um concentrado com 25 a 35% de cobre
metálico, é o chamado concentrado de cobre.
Mineração
O ciclo de extração compreende os seguintes processos: perfuração, detonação,
carregamento, transporte.

254. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
252
Nessas fases de obtenção do cobre, há alterações
no local da mina, na paisagem, e no ecossistema.
Pode haver o afastamento de aves em virtude do
ruído das máquinas ou recobrimento de espécies
vegetais por poeiras finas de aterros desativados,
transportados pelo vento a alguns quilômetros de
distância.
Os resíduos sólidos e fluidos comprometem a
paisagem e podem atingir as linhas de água,
contendo materiais em quantidade nociva à saúde.
E o que deve ser feito para minimizar os
problemas decorrentes da mineração?
Órgão especializados sugerem, para minimizar o
comprometimento do ar, que as estradas de
circulação sejam recobertas com material
betuminoso, sugerem a introdução de regas de
aspersão com água, e que se proceda a
arborização ou florestação do aterro.
Análises químicas e geoquímicas de elementos
metálicos nocivos para os seres vivos deverão ser
efetuadas com regularidade nos leitos e margens
de linhas de água. Processos de tratamento devem
ser estabelecidos envolvendo até correção de pH
das águas.
Como devem ser as condições de trabalho em tal
local? Quais os perigos para a saúde dos
trabalhadores?
Órgãos especializados destacam: a emissão de
poeiras inerentes à operação efetuada pelos
fragmentadores; os ruídos que provocam e as
vibrações que transmitem; as vibrações
provocadas pelos impactos da quebra de blocos
rochosos, que podem conduzir a sérias disfunções
fisiológicas ou refletir-se negativamente na coluna
vertebral do trabalhador.
Veja que as condições ambientais e voltadas para
a saúde do trabalhador requerem cuidados
especiais. Imagine o barulho e a poeira.
1ª fase:
Atualmente, a primeira fase do processo é o
aquecimento da calcopirita em um forno, onde o
sulfeto de ferro é transformado em óxido de ferro.
Em seguida, separa-se a escória (materiais
desnecessários) e o material contendo o cobre
sofre novo aquecimento. Esta etapa garante que
todo óxido de cobre formado anteriormente seja
transformado em cobre metálico.
Obtém-se, assim, o cobre com 99% de pureza, o
chamado cobre fundido.
Esta fase da metalurgia constou de transformações
químicas que consumiram energia térmica, e
vistas de um ponto de vista global permitiram a
redução do cobre.
No final desta etapa, porém, ainda não atingimos a
porcentagem de pureza suficiente para a
fabricação de fios elétricos.
É necessária mais uma etapa.
Você se lembra do processo de retirada de cobre
das pedras utilizado pelos antigos? O processo é
semelhante, porém, utiliza-se a calcopirita, que é
um mineral que contém além do cobre, ferro e
enxofre. O processo consta de 2 fases:
aquecimento e refino.
Cobre no minério
Oxidado
Energia térmica
Cobre como substância simples
Reduzido (99% de pureza)
Metalurgia
Processo de aquecimento e refino
eletrolítico

255. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
253
2ª fase:
Esta etapa do processo metalúrgico tem a
finalidade de obter o cobre com alto grau de
pureza para poder ser utilizado principalmente
como fio elétrico, ou seja, atingir 99,99% de
pureza. Utiliza-se, para tal fim, a eletrólise,
processo que consiste em aplicar energia elétrica
para provocar uma transformação química.
Agora, quando escutarmos uma música em nosso
rádio, será que pensaremos nos inumeráveis
caminhos para se obter o fio de cobre, que
permite conduzir a eletricidade necessária para
que o mesmo funcione? Pensamos nos diferentes
materiais, substâncias e nas transformações
químicas que aconteceram. Pensamos no prejuízo
ambiental e nos cuidados necessários para não
comprometer a saúde do trabalhador?
Mas ainda temos que compreender muito mais
coisas acerca do problema. Na verdade, surgem
novos problemas para resolvermos, a partir de um
outro olhar para essa caminhada. Voltemos a
pensar no processo de metalurgia do cobre. Na
primeira etapa, foi feito um aquecimento. Para que
houvesse as transformações químicas que
focalizamos, foi necessário o consumo de energia
térmica.
QUAIS TÊM SIDO AS FONTES DE ENERGIA
QUE O HOMEM TEM UTILIZADO? QUAL É A
FONTE DE ENERGIA NA METALURGIA DO
COBRE?
Muitas são as fontes de energia que o homem vem
consumindo através dos tempos. Em nosso
cotidiano, temos utilizado gasolina, álcool, óleo
diesel, gás liquefeito do petróleo (GLP),
querosene, gás natural entre outros combustíveis.
Teriam os diferentes combustíveis o mesmo
rendimento? Quais seriam os danos ambientais
decorrentes do uso dos mesmos?
A Figura 7 indica a matriz energética mundial
(consumo mundial de energia de fontes primárias).
Cobre (99% de pureza)
Energia elétrica
Cobre (99,9% de pureza)
Refino Eletrolítico
Figura 7

256. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
254
Como você pode perceber, a fonte de energia mais
utilizada atualmente é o petróleo, porém, nos
últimos 30 anos, não houve um crescimento
significativo do consumo. Do início do século a
Desenvolvendo competências
Compare as duas figuras acima e responda:
a) Qual a fonte de energia mais utilizada no Brasil?
b) Qual a participação do gás natural na matriz energética mundial?
c) Calcule a % da matriz energética brasileira ocupada por materiais que sofrem
combustão.
d) A poluição ambiental causada pela queima do gás natural é igual à causada pela
queima do óleo combustível (derivado do petróleo)?
9
No caso da metalurgia do cobre, desde o seu
início, na Antigüidade, têm sido utilizadas reações
de combustão, para se obter energia. Atualmente,
também a eletricidade tem sido utilizada,
principalmente na etapa do refino.
Dados oficiais indicam que a indústria de cobre
brasileira produziu 270 mil toneladas em 2001 e
para tal consumiu 327 GWh de energia elétrica;
19214 m
3
de gás natural; 2450 t de GLP; 18632 t
de óleo combustível (dados do Ministério de
Minas e Energia. Anuário de 2001).
GLP é o gás liquefeito de petróleo ou
gás de cozinha: mistura de propano e
butano.
Gás natural: mistura que contém
principalmente gás metano e gás
etano.
1999, o crescimento do uso do gás natural foi
praticamente de zero a 24%. Veja o consumo no
Brasil.
Figura 8

257. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
255
Com esses dados, você já deve estar percebendo
que há vários combustíveis que têm sido
utilizados para fornecer a energia térmica para a
transformação química necessária para que o
cobre seja reduzido a cobre metálico.
Nos processos iniciais, como já mencionamos, o
homem utilizava a madeira. Esta “pegava fogo” e a
energia produzida era utilizada para transformar o
mineral em cobre metálico. Antes, como hoje, o
processo é de combustão.
Desenvolvendo competências
a) Por exemplo, se queimarmos 1g de carvão obtermos 7,8 kcal. E se queimarmos 500g de
carvão?
b) Se queimarmos 1 kg de lenha, obtemos 2524 kcal. E se queimarmos 3 kg de lenha?
10
Cada combustível, quando queimado, produz uma
determinada quantidade de calor.
Combustão é uma transformação
química rápida que envolve a queima
de um material combustível na
presença de oxigênio (comburente), na
qual ocorre produção de energia sob
forma de calor, luz, som, etc.
Veja que a combustão é uma transformação
química que produz energia. Analise o quadro
abaixo:
A quantidade de calor liberada por unidade de massa (ou volume)
de um material combustível é referida como poder calorífico.
Reagentes
Ligações químicas rompidas
Absorção de energia
Produtos
Ligações químicas formadas
produção de energia
Energia na combustão
(saldo energético)

258. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
256
Tabela 5
Fonte: Adaptada pela autora do Balanço Energético Nacional. CONPET - Petrobras.
Desenvolvendo competências
Vamos pensar no caso da metalúrgica. Vamos comparar a quantidade de calor
desprendido pela queima do GLP e do óleo combustível?
Como podemos observar, a tabela nos indica que a queima de 1 kg de GLP libera 11.750
kcal. Já 1 kg de óleo combustível libera 10.090 kcal.
Quantas kcal foram utilizadas, na metalurgia do cobre, no Brasil em 2001, sabendo-se que
foram queimados 18.632 t de óleo combustível?
11
Voltando aos nossos dados, na indústria de cobre,
no Brasil, o que tem sido mais utilizado é o óleo
combustível.
A decisão sobre o uso do combustível depende do
poder calorífico, da composição química e a
estrutura das partículas. Devem ser analisadas de
acordo com a finalidade do uso do combustível:
volatilidade, inflamabilidade, poder antidetonante,
viscosidade.
Mas, além das propriedades químicas do
combustível, outros fatores são determinantes
como os econômicos, os ambientais, os de
transporte e localização.
No caso da indústria de cobre, além desses fatores,
são importantes também o tipo de forno, a
localização das jazidas e, atualmente, um dos
grandes fatores da escolha tem sido a questão
ambiental. QUAIS SÃO AS IMPLICAÇÕES AMBIENTAIS
DO PROCESSO METALÚRGICO DO COBRE?
E DO DESCARTE DO COBRE NO AMBIENTE?
Tem havido iniciativas no sentido da reutilização
do cobre no Brasil? E intervenções para reduzir a
emissão de poluentes?
Vamos dividi-lo em duas partes? Olharemos,
inicialmente, para o processo metalúrgico e, em
seguida, a questão da reutilização do cobre
consumido.
A POLUIÇÃO DECORRENTE DA
METALURGIA DO COBRE
O BNDES anuncia: a Caraíba Metais,
única produtora de cobre metálico do
Brasil, vende ácido sulfúrico,
subproduto de seu processo de
produção.
Indústria do cobre/1997.
Poder calorífico em kcal/kg
11.750
10.090
10.394
10.750
6.800
9.256
7.090
3.300
Combustível
Gás liqüefeito de petróleo (GLP)
Óleo combustível
Gasolina com 20% de álcool
Óleo diesel
Carvão metalúgico nacional
Gás natural úmido (kcal/m
3
)
Álcool anidro
Lenha
RENDIMENTO COMPARADO DE ALGUNS COMBUSTÍVEIS

259. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
257
O que significa isso?
Como nossos conhecimentos da química podem
nos ajudar na compreensão desse fato?
Vamos rever as transformações químicas que
ocorrem na 1
a
fase da metalurgia do cobre pelo
processo pirometalúrgico?
Como podemos ver, há a produção do gás

dióxido
de enxofre, SO
2(g),

gás considerado com um dos
maiores poluentes ambientais.
E a queima do combustível causaria problemas
ambientais também?
Você se lembra de que a maioria dos combustíveis
é mistura de vários compostos? Muitos deles
contêm derivados de enxofre, principalmente os
combustíveis fósseis e, quando sofrem a
combustão, também liberam esse gás. De um modo
geral, assim é a representação:
Dependendo do tipo de combustível escolhido, a
liberação de SO
2(g) será maior ou menor. Por
exemplo, se compararmos a composição do óleo
combustível com a do gás natural, vamos perceber
que a % de derivados de enxofre é maior no óleo
combustível, o que acarretará a produção de uma
maior quantidade de SO
2(g) quando este for
queimado.
O carvão é um dos combustíveis mais utilizados
nos EUA e na Europa e contém uma porcentagem
significativa de derivados de S e, ao ser
Reagentes
Sulfeto de cobre + oxigênio
Produtos
Cobre metálico + dióxido de enxofre
Energia térmica
Derivados de Enxofre + oxigênio dióxido de enxofre

260. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
258
queimado, libera uma grande de dióxido de
enxofre.
Podemos concluir que a liberação de SO
2(g)
é a
principal causa de poluição ambiental decorrente
da metalurgia do cobre, a partir de minerais
sulfetados, por meio do processo pirometalúrgico.
Mas, por que será que o dióxido de enxofre é um
poluente tão combatido pela legislação, pelas
Ongs, pela imprensa?
Você pode começar a alinhavar os dados que
temos. O dióxido de enxofre, produzido na 1
a
etapa do processo de concentração do cobre e na
Este processo, quando ocorre no ambiente aberto,
é um dos responsáveis pela acidez da chuva.
queima de combustíveis, pode sofrer outras
transformações.
Aí é que está o ponto nevrálgico da questão.
O dióxido de enxofre reage com o oxigênio
formando o trióxido de enxofre. Este, em meio
úmido, se transforma em ácido sulfúrico. Vamos
escrever as equações que representam essa
transformação.
Figura 9 — Causa e efeito: a poluição desenfreada se reflete na vida animal e vegetal.
2SO
2(g)
+ O
2
2SO
3(g)
Dióxido de enxofre Gás oxigênio Trióxido de enxofre
SO
3(g)
+ H
2
O H
2
SO
4
Trióxido de enxofre Água Ácido sulfúrico
(1
a
etapa)
(2
a
etapa)

261. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
259
Como podemos observar, o dióxido de enxofre
reage com o óxido de cálcio, havendo a formação
de um composto sólido, deixando de ser liberado
para o ambiente.
A prova do ENEM de 2001 colocou como uma de
suas questões a interferência do homem no ciclo
do enxofre no ambiente.
Agora começamos a entender o processo
desenvolvido pela Caraíbas Metais. Acoplando um
processo de preparação de ácido sulfúrico ao
processo de metalurgia do cobre, está sendo
diminuída a emissão de dióxido de enxofre para o
ambiente. Porém, uma porcentagem desse gás é
emitida para o ambiente, pois a eficiência dos
processos industriais depende de vários fatores.
Outra medida que tem sido tomada pelas
metalúrgicas, que optam pela redução de minerais
sulfetados de cobre, é a introdução de um
tratamento com calcário.
Vejamos as equações do processo:
Agora você já poderia ter acertado, pois trata
justamente do que discutimos anteriormente.
Veja a parte da questão correspondente ao
nosso estudo:
O esquema representa o ciclo do enxofre na
natureza, sem considerar a intervenção humana.
CaCO
3(s)
+ Calor CaO
(s)
+ CO
2(g)
Carbonato de cálcio Óxido de cálcio
CaO
(s)
+ SO
2(g)
CaSO
3(s)
Óxido de cálcio Dióxido de enxofre Sulfito de cálcio
Dióxido de carbono

262. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
260
Esquema da prova:
Algumas atividades humanas interferem
significativamente no ciclo natural do enxofre,
alterando as quantidades das substâncias indicadas
no esquema. Ainda hoje, isso ocorre, apesar do
grande controle por legislação.
Pode-se afirmar que duas dessas interferências são
resultantes da:
a) queima de combustíveis pesados e da produção
de metais a partir de sulfetos metálicos.
b) produção de metais a partir de óxidos
metálicos e da vulcanização da borracha.
c) queima de combustíveis em veículos leves e da
produção de metais a partir de óxido metálicos.
d) queima de combustíveis em indústria e da
obtenção de matérias primas a partir da água do
mar.
e) vulcanização da borracha e da obtenção de
matérias-primas a partir da água do mar.
Estudamos muitos combustíveis derivados de
enxofre que, por meio da combustão, sofrem uma
transformação química e produzem, entre outros
compostos, o dióxido de enxofre, aumentando a
quantidade do mesmo na atmosfera, alterando
assim o seu ciclo na natureza. O mesmo raciocínio
se dá em relação à produção de metais a partir de
sulfetos metálicos, como no caso que estudamos,
em que ocorreu com a extração de cobre a partir
da calcopirita, um mineral contendo enxofre.
Quando recebe energia térmica suficiente, o cobre
é reduzido a cobre metálico e há a produção de
dióxido de enxofre, alterando o ciclo no enxofre
na natureza.
Como você já deve ter concluído, a alternativa
correta é a A. Tanto a queima de combustíveis
pesados quanto a produção de metais a partir de
sulfetos metálicos produzem SO
2(g).

263. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
261
Dependendo do tempo de exposição e da
concentração do poluente, temos efeitos
diferentes.
A RECUPERAÇÃO DE SUCATAS.
A recuperação de sucatas de cobre – produto do
desuso de equipamentos, fios, objetos de cobre e
de sucatas novas geradas na produção de semi-
manufaturados - sempre representou parcela
significativa da oferta mundial de cobre, sendo
que 35% retorna à última fase da metalurgia
(processo de refino), e o restante é utilizado
diretamente pelos transformadores finais. Os
países desenvolvidos são os maiores geradores
de sucata do mundo (EUA e Japão). No Brasil, no
ano de 2000, foram recuperadas 54,3 mil
toneladas de cobre, o que corresponde a 29% do
total de cobre refinado produzido (dados do
SINDICEL).
Desenvolvendo competências
Construa uma seqüência representando os vários pontos da cadeia produtiva do cobre,
desde a extração na natureza até o fio de eletricidade e a reintrodução da sucata na cadeia
produtiva. Em seguida, discuta os possíveis destinos da sucata de cobre (lixo).
12
A quase totalidade das sucatas (lixos e rejeitos)
coletadas é reinjetada no ciclo produtivo do cobre
pelos comerciantes de sucata. Essas têm diferentes
destinos. As de liga de cobre podem ser remetidas
a fundições para produção de lingotes, absorvidos
pelas fundições na produção de semimanufaturados.
As de cobre metálico (como as de fio de cobre)
são adicionadas diretamente ao processo de
produção final do cobre. Outra parcela da sucata
nova chega aos comerciantes antes de ser
reaproveitada na produção do cobre.
O processo de reutilização da sucata tem sua
importância, de um lado, como uma tentativa de
se reduzir a quantidade de resíduos no ambiente
natural e, de outro, como um procedimento que
visa à redução da perda energética que a
deposição definitiva representa. Representa
também o movimento de milhares de pessoas em
uma economia formal e informal, os sucateiros.
A partir de agora, quando acendermos a luz em
nossa casa, será que estabeleceremos em nosso
pensamento a cadeia de processos que ocorreram
desde a pedra até o fio que está conduzindo a
eletricidade? Será que, ao consumirmos algum
produto, seja de cobre ou de outro material,
entenderemos que este representa o trabalho
humano e as relações sociais produtivas e
destrutivas que nele resultam? Entenderemos
que são estoques e fluxos de energia e de matéria
que representam relações sociais?

264. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
262
8
9
10
11
Conferindo seu conhecimento
a) Porque o cobre conduz a eletricidade e a madeira não conduz a eletricidade.
b) Porque o plástico é isolante
a) Prata, porque é o que tem maior condutibilidade elétrica relativa.
b) Prata, cobre, alumínio, zinco.
c)
a) Óxido de cobre e carvão
b) Cobre e dióxido de carbono
c) 2,4g
d) 32,4g
e) 32,4g
f) A massa dos reagentes é igual à massa dos produtos
a) C e Cu
b) CuO e CO
2
c) Não
d) Sim
a) Construção civil
b) Todos
a) 51225000 t
a) Hidroeletricidade
b) 24,2%
c) 61,8%
d) Não, o gás natural produz menor poluição, pois emite apenas dióxido de carbono e água ao ser queimado.
a) 3900kcal
b) 7572kcal
a) 187 996 880kcal
1
2
3
4
5
6
7
Metal Temperatura ºC Estado físico
Ferro 100 Sólido
Cobre 1.200 Líquido
Alumínio 659 Sólido-líquido
Mercúrio 25 Líquido

265. Capítulo VIII — Química, natureza e tecnologia
263
12
O destino da sucata pode ser o meio ambiente, a comercialização sem alteração na estrutura da mesma, a
reintrodução na cadeia produtiva principalmente nas 1ª e 2ª fases da metalurgia.
• prospecção mineração beneficiamento e concentração
1
a
fase da metalurgia (aquecimento) 2
a
fase da metalurgia (refino eletrolítico)
• prospecção mineração beneficiamento e concentração
1
a
fase da metalurgia (aquecimento)
sucata
sucata

266. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
264
ORIENTAÇÃO FINAL
Para saber se você compreendeu bem o que está apresentado neste capítulo, verifique se está apto a
demonstrar que é capaz de:
• Reconhecer e utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar materiais, substâncias e
transformações químicas e para identificar suas propriedades.
• Caracterizar materiais, substâncias e transformações químicas, identificando propriedades, etapas,
rendimentos e taxas de sua obtenção e produção; implicações sociais, econômicas e ambientais.
• Identificar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no consumo de
eletricidade, dos combustíveis ou recursos minerais, em situações que envolvam transformações
químicas e de energia (a partir de petróleo, carvão, biomassa, gás natural, e dispositivos como pilhas e
outros tipos de baterias).
• Relacionar a importância social e econômica da eletricidade, dos combustíveis ou recursos minerais,
identificando e caracterizando transformações químicas e de energia envolvendo fontes naturais (como
petróleo, carvão, biomassa, gás natural, e dispositivos como pilhas e outros tipos de baterias),
identificando riscos e possíveis danos decorrentes de sua produção e uso.
•Analisar propostas de intervenção ambiental aplicando conhecimento químico, observando riscos e
benefícios.

267. BIODIVERSIDADE E MEIO AMBIENTE
APROPRIAR-SE DE CONHECIMENTOS DA BIOLOGIA PARA
COMPREENDER
O MUNDO NATURAL E PARA INTERPRETAR,
AVALIAR E PLANEJAR INTERVENÇÕES CIENTÍFICO-
TECNOLÓGICAS NO MUNDO CONTEMPORÂNEO.
Capítulo IX
Bruno Coutinho

268. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
266
Capítulo IX
Biodiversidade
e meio ambiente
Biodiversidade e Meio Ambiente são os temas
centrais deste capítulo. Você será estimulado a
compreender o mundo natural com ajuda da
linguagem da Biologia, construindo conceitos,
interpretando dados, comparando argumentos e
elaborando propostas de intervenção no mundo
atual.
Estudaremos como a vida se organiza, como tem
se transformado ao longo do tempo, como
desenvolveu tanta diversidade, como se distribui
no planeta, como é importante esta biodiversidade
para o equilíbrio do planeta e para a humanidade,
e o que podemos fazer para preservá-la.
BIODIVERSIDADE
Você já reparou na variedade de formas de vida
que existem no planeta? Facilmente conseguimos
distinguir organismos diferentes na natureza.
Tente lembrar de alguns animais e plantas que
você conhece. Cachorro, gato, galinha, mandioca,
feijão, amendoim, onça-pintada, jacaré-de-papo-
amarelo, peixe-boi, mico-leão-dourado, ema, pau-
brasil, jequitibá, jatobá, pingüim, urso-panda,
canguru, girafa, leão etc. Com certeza são várias.
E você já pensou que, dentro de um grupo de
animais ou plantas da mesma espécie, todos os
indivíduos são diferentes?
E a variedade de ecossistemas? A floresta
amazônica, o cerrado, a caatinga, a mata atlântica,
a mata de araucárias, o pantanal, os manguezais,
os desertos, as savanas africanas, as florestas frias
do Hemisfério Norte etc.
Pois é, a diversidade biológica (ou
biodiversidade) refere-se à variedade de vida no
planeta terra, incluindo a variedade genética, a
variedade de espécies e a variedade de
ecossistemas.
A Figura 1 mostra como são interdependentes os
três níveis da biodiversidade que acabamos de
identificar.
Figura 1 — Componentes da biodiversidade.
Fonte: Adaptado de: GARAY, Irene; DIAS, Bráulio. Conservação da biodiversidade
em ecossistemas tropicais. Petrópolis: Vozes, 2001. p. 400.

269. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
267
Desenvolvendo competências
Imagine que você foi convidado para participar de um plano de conservação para “salvar”
o mico-leão-dourado, uma espécie ameaçada de extinção que vive em uma área específica
de Mata Atlântica no Estado do Rio de Janeiro. Foram elaboradas algumas medidas:
I. Criar um banco genético extraindo e congelando espermatozóides e óvulos dos micos.
II. Levar alguns micos para zoológicos para promover a reprodução em cativeiro.
III. Criar legislação adequada para proteção do ecossistema onde os micos vivem.
IV. Estudar a espécie para conhecer melhor seu hábitos e necessidades.
São mais viáveis:
a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV.
E quantas espécies existem no planeta Terra?
O número de espécies conhecidas hoje é de, aproximadamente, 1.413.000.
Este total ilustrado no gráfico da figura 2, refere-se às espécies classificadas e catalogadas
pela ciência. Estima-se que o total geral das formas de vida desconhecidas pela ciência
existentes, hoje, deva situar-se entre 10 e 100 milhões de espécies!
E onde estão todos esses organismos?
1
Figura 2 — Número de espécies conhecidas.
Fonte: Adaptado de: WILSON, Edward O. Diversidade da vida. São Paulo: Companhia das Letras, 1994. p. 149.

270. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
268
A BIOSFERA
Todos os organismos vivos interagindo entre si e
com o ambiente formam a Biosfera, a parte viva
do planeta. Todos eles juntos constituem cerca de
apenas uma parte em 10 bilhões da massa da
Terra. Em outras palavras, se o mundo fosse do
tamanho de um globo terrestre comum de mesa,
a biosfera não seria vista a olho nu.
Onde ocorre vida no planeta? O que limita a sua
existência?
Desenvolvendo competências
Leia o texto abaixo e identifique os principais fatores que limitam a ocorrência da vida no
planeta.
Imagine que estamos no centro da Terra caminhando para cima, em direção à superfície, num
passo normal de passeio. Durante as doze primeiras semanas atravessamos rochas e magma
incandescentes, destituídos de vida. A três minutos da superfície, faltando quinhentos metros
para percorrer, encontramos os primeiros organismos, bactérias que se alimentam de nutrientes
infiltrados em estratos profundos onde se detecta a presença de água. Chegamos, então, à
superfície, durante dez segundos, a vida irrompe de maneira deslumbrante aos nossos olhos:
dezenas de milhares de espécies de microorganismos, plantas e animais podem ser vislumbrados
na linha horizontal de visão. Meio minuto depois, quase todas as criaturas desapareceram.
Duas horas depois, somente os mais tênues resquícios de vida ainda permanecem, consistindo
basicamente de pessoas a bordo de aviões que por sua vez estão cheias de bactérias no cólon.
WILSON, Edward O. Diversidade da vida. São Paulo, Companhia das Letras, 1994.
2
Vimos, até aqui, que a biodiversidade é composta
pela variedade de genes, de espécies e de
ecossistemas. Vimos, também, que toda essa
diversidade biológica ocorre em uma “fina
camada” do planeta, que chamamos de biosfera.
E como está distribuída a biodiversidade no
planeta?
DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA DA
BIODIVERSIDADE
Você já ouviu falar em girafas da América do Sul,
onças da Europa, cangurus da África ou ursos-
panda da América do Norte?
Provavelmente não, a não ser em zoológicos e
museus. Ou, então, em casos em que organismos
“estrangeiros” são introduzidos pelo homem em
um novo ambiente; por exemplo, a mangueira que
é uma planta original da Ásia, foi trazida para o
Brasil pela colonização portuguesa. Por que será
que a mangueira se deu tão bem no Brasil?
Provavelmente, porque encontrou condições
ambientais aqui semelhantes com as de onde vive
na Ásia.
Isso quer dizer que os seres vivos não estão
espalhados aleatoriamente sobre a superfície da
terra, mas sim obedecendo a associações
específicas em contextos particulares.
Podemos dizer que os organismos estão adaptados
a seus ambientes de maneira que, para
sobreviverem e se reproduzirem, devem fazer
frente às condições ambientais existentes (como as
condições de umidade e temperatura e as
interações com outros organismos).

271. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
269
O CLIMA
É o clima que, em última análise, determina a
disponibilidade de água e as características
térmicas de um ambiente na superfície terrestre.
E o que faz estas características climáticas
variarem de um lugar para outro? Sabemos que a
energia para a vida provém do sol.
E a luz solar, é igual em todo planeta?
Figura 3 — Translação e rotação da Terra.
Fonte: Adaptado de: CÉSAR; SEZAR. Biologia. 4. ed. São Paulo: Saraiva. 1997. v. 3, p. 328.
Vamos observar, na figura 3, a forma da Terra e a
representação de seus movimentos de rotação (em
volta do próprio eixo - dias) e translação (em
volta do sol – estações do ano).
Desenvolvendo competências
Imagine uma bola de futebol em uma de suas mãos e uma lanterna na outra. Ilumine o
centro da bola. O que acontece com o feixe de luz? Onde ele incide com mais intensidade?
Porquê?
4
Desenvolvendo competências
Observe a figura 3. Identifique e descreva porque quando é verão no Hemisfério Norte é inverno no Hemisfério Sul e vice-versa.
E porque as regiões tropicais são mais quentes do que as regiões polares?
3

272. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
270
Respondeu? Pois é isso que acontece com a Terra.
O sol é mais forte onde incide mais diretamente.
Por ter forma esférica, com eixo inclinado, girar
em torno de si mesma e em torno do sol, a energia
solar incidente varia nas diversas regiões do
planeta ao longo do dia e ao longo do ano. A
região tropical é iluminada de 9 a 12 horas por
dia todos os dias do ano, enquanto em regiões
polares, no inverno, o sol fica meses sem aparecer,
e no verão, fica meses na linha do horizonte sem
se pôr.
E quais são os efeitos disso sobre a distribuição
das temperaturas e chuvas (precipitação) no globo
terrestre?
Figura 4 — Temperatura, amplitude térmica e precipitação média anual por latitudes do planeta.
Fonte: Adaptado de: PIANKA, Eric. Ecología evolutiva. Barcelona: Omega, 1982, p. 20-25.
Desenvolvendo competências
Os gráficos da figura 4 mostram a variação climática no globo terrestre. No eixo “x” estão
representadas as latitudes: Pólo Norte (90
o
N); Equador (0
o
) e Pólo Sul (90
o
S). Amplitude
térmica média anual é a diferença entre a média das máximas e a média das mínimas
temperaturas registradas no ano.
Sobre os gráficos são feitas as seguintes afirmações:
I. Nos pólos Norte (90
0
N) e Sul (90
0
S), as temperaturas médias anuais são as mais baixas
do planeta: entre -20
o
C e -35
o
C.
II. Os pólos são regiões muito frias, com baixa disponibilidade de luz e água.
III. As variações climáticas ao longo do ano são mais intensas nas regiões temperadas e
polares do que nas regiões tropicais.
IV. A alta disponibilidade de luz durante o ano inteiro, na faixa equatorial, tem relação
direta com as altas precipitações nesta região.
V. A baixa amplitude térmica da região equatorial não tem relação com a presença de
floresta densa.
São corretas:
a) I, II e III b) II, III e V c) I, II III e IV. d) I, II, IV e V. e) I, III, IV e V.
5

273. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
271
Esses fatores explicam por que os trópicos são
mais quentes e chuvosos do que as regiões
temperadas ou polares.
E, como já sabemos e veremos mais adiante, a
vida “gosta” de luz e umidade. E agora você já
pode refletir melhor sobre onde e por que a vida
é mais (ou menos) diversificada no planeta.
Desenvolvendo competências
Observe o mapa de localização das florestas tropicais (Figura 5) e relacione com as
informações que já vimos sobre o clima. Que fatores climáticos contribuem para que a
biodiversidade, nessa faixa do planeta, onde ocorrem estas florestas, seja maior do que em
outras regiões?
6
Figura 5 — Localização das florestas tropicais na Terra.
Fonte: Adaptado de: ROSS, Jurandyr Sanches. Geografia do Brasil. São Paulo: Edusp, 1995, p. 133.
AS FLORESTAS TROPICAIS
Acredita-se que as florestas pluviais (chuvosas)
tropicais, embora ocupem cerca de 6% da
superfície do planeta, contenham mais da metade
das espécies da Terra.

274. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
272
Vimos, então, que a quantidade de energia solar e
a estabilidade climática (pouca variação no clima)
são determinantes na diversificação da vida. Além
disso, a disponibilidade de espaço, ou seja, a área
a ser ocupada, é outro fator importante.
Desenvolvendo competências
A figura 6 apresenta o número de espécies de anfíbios e répteis em ilhas próximas de
diferentes tamanhos da América Central.
Observando apenas esta figura, a que conclusão você pode chegar?
7
Figura 6 — Número de espécies de anfíbios e répteis por área de ilhas da América Central.
Fonte: Adaptado de: WILSON, Edward O. Diversidade da vida. São Paulo: Companhia das Letras, 1994. p. 239.

275. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
273
Desenvolvendo competências
Observe os dados apresentados na Tabela 1 e veja como está distribuída a diversidade de
aves do pólo norte ao equador. Procure explicar esta distribuição relacionando com o que
você estudou até aqui neste capítulo. Pense sobre os outros grupos de organismos. Será que
este padrão de distribuição é uma regra geral para todos os grupos?
8
Vejamos o exemplo das plantas superiores ou
vasculares (que representam 99% das plantas do
planeta):
Das aproximadamente 250 mil espécies
conhecidas (veja figura 2), 170 mil (68%) ocorrem
nas regiões tropicais e subtropicais. Destas 170
mil espécies de plantas, mais do que a metade (90
mil) estão na América do Sul. E destas 90 mil,
33% estão na Amazônia.
Pois é, podemos dizer, também, que, quanto maior
a área, seja floresta, deserto, oceano ou qualquer
outro habitat sob as mesmas condições climáticas,
maior o número de espécies.
Agora, podemos concluir que a biodiversidade é
maior nos trópicos porque o clima é mais
favorável para a diversificação da vida do que nas
outras regiões, que nos trópicos desenvolvem-se
florestas tropicais e que, destas, as mais extensas
devem possuir maior biodiversidade.
DIVERSIDADE DE ESPÉCIES DE AVES DO PÓLO NORTE AO EQUADOR
Groelândia (pólo norte) 56
Labrador (Canadá) 81
Terra Nova (Norte dos EUA) 118
Nova York (Leste dos EUA) 195
Guatemala (América Central) 469
Colômbia (Equador) 1525
Tabela 1
Fonte: WILSON, Edward O. Diversidade da vida. São Paulo: Companhia das Letras, 1994.

276. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
274
Figura 8 — Porcentagem de espécies de plantas vasculares
na Amazônia e em outras regiões tropicais.
Figura 7 — Porcentagem de espécies de plantas vasculares nos
trópicos e em outras regiões do planeta.
Os gráficos das figuras 7 e 8 nos dão uma idéia da
enorme biodiversidade encontrada na Amazônia.
Faça os cálculos para ver. A Amazônia concentra
mais do que 10% (30mil) das espécies de plantas
vasculares do mundo (250mil).

277. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
275
Figura 9 — Porcentagem da floresta amazônica no Brasil e na América do Sul
Fonte: Disponível em: http//:www.amazonlife.com
Vamos ver outros exemplos:
• Enquanto uma pequena área de floresta tropical
equatorial (55Km
2
) possui 1.209 espécies
diferentes de borboletas, toda a Europa
(10.000.000Km
2
) possui apenas 380 espécies de
borboletas;
• Enquanto em uma pequena área (0,01Km
2
) de
floresta tropical equatorial ocorrem
aproximadamente 20 mil espécies de besouros, em
todo o Canadá e Estados Unidos (19.334.130 Km
2
)
ocorrem apenas 24 mil espécies de besouros.
A FLORESTA AMAZÔNICA
A floresta amazônica é a maior extensão
territorial de florestas tropicais úmidas do mundo.
Por todos os fatores que já vimos até aqui, é de se
esperar que, na Amazônia, os números sejam
grandiosos: são milhões de espécies (a maior
biodiversidade do mundo) regulando o ciclo da
água na maior bacia hidrográfica do mundo.
Compare os dois mapas seguintes e veja como é
extensa a floresta amazônica (figura 9) e a sua
rede de rios (figura 10). Só pela quantidade de
rios (20% de toda água doce dos rios do mundo)
já podemos perceber que a floresta retém umidade
no seu interior; ela possui adaptações para fazer
isto, que veremos mais adiante.

278. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
276
Repare que 68% da área de maior
biodiversidade do planeta está localizada no
Brasil. E tem mais, o Brasil, por sua localização
geográfica e grande extensão territorial, possui
vários tipos de clima e, consequentemente,
vários outros tipos de biomas, como a Mata
Atlântica, o Cerrado, a Caatinga, o Pantanal, as
Matas de Araucárias e os Campos Limpos do sul
do país.
Dentre todos estes biomas, a Mata Atlântica e
o Cerrado também estão na lista mundial dos
que possuem maior biodiversidade do planeta
(tabela 2).
Figura 10 — Bacia Hidrográfica do Rio Amazonas
Fonte: Disponível em: http://www.esri.com
DIVERSIDADE DE PLANTAS E ANIMAIS NA AMAZÔNIA,
NA MATA ATLÂNTICA E NO CERRADO
Tabela 2
Fontes: MYERS, Normam et al. Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature, n. 403, p.853-858.
[2000].
Biomas
Amazônia
Mata Atlântica
Cerrado
Espécies de
plantas
30.000
20.000
10.000
Espéciesde animais
vertebrados
3.833
2.157
1.362

279. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
277
Figura 11 - Principais tipos de clima do Brasil
Adaptado de: ROSS, Jurandyr Sanches. Geografia do Brasil. São Paulo: Edusp,
1995. p. 109.
Figura 12 - Principais biomas do Brasil
Adaptado de: ROSS, Jurandyr Sanches. Geografia do Brasil. São Paulo: Edusp, 1995.
p. 204.
Observe, nos dois mapas apresentados a seguir
que o limite da distribuição dos biomas (figura
12) coincide com a extensão dos principais tipos
climáticos (figura 11). Porque será que isto
ocorre?
Como já vimos nesse capítulo, os organismos possuem adaptações para viver em um
determinado ambiente. O clima é muito
importante, pois determina as condições de
umidade e temperatura do ambiente. É de se
esperar, então, que grandes associações de
organismos (os biomas) apresentem estruturas
gerais adaptadas às condições climáticas da sua
região.

280. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
278
Desenvolvendo competências
Observe as descrições de alguns tipos climáticos do Brasil:
a) Clima Equatorial Úmido — Precipitações elevadas e bem distribuídas ao longo do
ano (totais anuais superiores a 2500mm e ausência de estação seca), e temperaturas mais
ou menos constantes (acima de 25
o
C).
b) Clima Semi-árido — Precipitação anual inferior a 400mm. As chuvas são irregulares
ao longo do ano e apresenta período de longa estiagem (até 7 meses). A média de
temperatura anual fica em torno de 26
o
C.
c) Clima Tropical Úmido — Temperaturas (média anual- 25
o
C) e precipitações elevadas
(1800 a 2000mm anuais), porém com um período curto de seca.
Agora faça associações destas características climáticas com as descrições a seguir de
características gerais de alguns dos grandes grupos de vegetação (biomas) do Brasil:
I. A maioria das espécies vegetais apresenta folhas grossas para armazenar água e as
árvores apresentam raízes profundas para captar água no subsolo.
II. Vegetação dividida em diversos estratos (arbóreo, arbustivo e herbáceo) para “filtrar” e
otimizar o aproveitamento da grande quantidade de energia solar recebida.
III. Vegetação florestal densa em áreas de maior precipitação e arbustiva com árvores
dispersas em áreas onde os períodos de seca são mais prolongados.
9
A VIDA NA FLORESTA
Tivemos, até aqui, um panorama global da
biodiversidade; estudamos um pouco de sua
estrutura e distribuição no planeta em função
de variáveis climáticas.
Agora veremos um pouco da estrutura e do
funcionamento da biodiversidade no interior da
floresta mais rica em espécies do mundo: a
floresta amazônica.
Figura 13 — Vista aérea da floresta amazônica
ESTRUTURA
Você já deve ter visto uma imagem aérea da
floresta amazônica. Parece um grande tapete verde
cortado por rios enormes. Vistas do alto as
árvores parecem todas iguais.

281. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
279
Ao aproximar nossa visão deste grande tapete
verde percebemos que aquelas árvores, que do
alto pareciam todas iguais, na verdade são todas
diferentes. Na floresta amazônica, as grandes
árvores se distribuem de tal forma que é difícil
encontrar vários indivíduos de uma mesma
espécie próximos.
O que poderia ser uma explicação para este fato?
Estas grandes árvores atingem até 60 metros de
altura, como uma massaranduba ou uma
castanheira. Imagine o tamanho de suas flores. E
os frutos que contêm as sementes? Devem ser
grandes também, não é? Agora imagine que tipo
de animal faz a polinização (leva os grãos de
pólen de uma planta para outra) destas flores. E a
dispersão das sementes desses frutos grandes?
Provavelmente, você imaginou animais grandes
que percorrem extensas áreas, por exemplo:
morcegos, roedores, macacos, aves etc.
E embaixo destas árvores? Como é a floresta vista
de dentro?
Dentro da floresta, aquilo que parecia um tapete
verde quando visto de cima, parece mais um
telhado verde. Sob este telhado o ambiente é
sombreado, quente e úmido. Neste ambiente
desenvolve-se uma enorme diversidade de “micro-
ambientes”, relacionados com variações de luz,
umidade, tipos de solo e com a diversidade de
organismos.
Vamos dar uma olhada no interior da floresta
(Figura 14).
Observe que a floresta possui árvores de diversas
alturas. As mais altas chegam a 60 metros. Logo
abaixo destas, aparecem árvores de
aproximadamente 40 metros. Esta é a parte
arbórea da floresta. Abaixo deste “estrato”
arbóreo, aparece uma enorme diversidade de
árvores jovens, palmeiras e plantas arbustivas;
este é o estrato arbustivo. E, embaixo deste, ainda
existem as plantas herbáceas, que cobrem o chão
da floresta amazônica. Sobre todos estes estratos,
penduram-se diversos tipos de cipó. Antes do
solo, ainda existe uma camada de folhas e restos
de animais mortos sobre o chão florestal, a
serapilheira, que abriga uma infinidade de
microorganismos, acumula umidade e distribui a
água lentamente para o solo.
Agora imagine as águas das chuvas passando por
este “filtro” florestal.
Antes de atingir o solo e se encaminhar para os
rios, a água vai se dispersando no caminho,
através dos diversos estratos da floresta.
Figura 14 — Perfil da estrutura da vegetação no interior da floresta

282. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
280
Quando chega ao solo, já não tem mais força para
provocar grandes perdas de solo por erosão.
Que simples conclusão podemos tirar disso?
A floresta armazena água, e com isso se mantém
úmida e aquecida. Além disso, protege o solo de
perdas por erosão.
E a luz? Como fica a distribuição da luz neste
ambiente?
Desenvolvendo competências
A fotossíntese é o processo pelo qual as plantas produzem seu próprio alimento
(na presença de luz), transformando água e gás carbônico em matéria orgânica. As
plantas fazem fotossíntese em células verdes (cloroplastos) das folhas. Qual seria então
uma diferença evidente nas folhas das árvores mais altas da floresta, que recebem luz
solar direta, para as folhas das árvores e arbustos, que vivem na sombra? Pense no
tamanho e na cor.
10
Já vimos que a região equatorial é a que recebe
mais luz no planeta. Por isso, a produtividade
vegetal (fotossíntese) nestas áreas é muito alta. A
floresta ainda melhora o aproveitamento dessa
luz, se dividindo em estratos. É de se esperar que
os estratos superiores recebam mais luz do que os
inferiores. E você já pensou nas adaptações que as
plantas de cada estrato apresentam?
E você já pensou em quantos organismos vivem
nas árvores da floresta ou dependem de alguma
maneira delas para viver?
Na figura 15, foram representados apenas alguns
dos maiores animais que vivem associados a estas
árvores. Inúmeros outros não foram representados.
Imagine a quantidade de insetos que devem viver
nesta enorme diversidade de ambientes (anfíbios,
répteis, microorganismos). É um número infinito
de organismos que vivem aí. Para você ter uma
idéia, 1g (grama) de solo contém 10.000 espécies
de bactérias.
Os troncos destas árvores são verdadeiros jardins
suspensos. Muitas orquídeas, bromélias, cipós,
samambaias, algas e musgos se fixam nestes
troncos, possibilitando a existência de outras
espécies.
Viu como uma única árvore na floresta amazônica
proporciona enorme biodiversidade?
Agora imagine várias destas diferentes e próximas
umas das outras. e cada uma delas com suas
associações específicas com outros organismos
também diferentes. E que estes organismos vão
desde macacos e felinos até organismos
microscópicos que vivem nas reentrâncias das
cascas das árvores.
Imagine que esta árvore, que você acabou de ver,
só verá outra igual depois de caminhar pelo
menos 1km, tamanha é a diversidade nessa mata.

283. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
281
Desenvolvendo competências
Por que a estrutura da floresta é um fator importante para diversificação da vida neste
ambiente?
11
A floresta tropical equatorial pode parecer
uniforme da janela de um avião, mas quando a
percorremos a pé, ela se mostra extremamente
diversa. Se caminharmos pela floresta buscando
Funcionamento
Os organismos vivos e o seu ambiente estão inter-
relacionados e interagem entre si. Já pensou na
complexa rede de interações entre os organismos
que vivem na floresta?
Observe a teia alimentar (relações alimentares que
os seres vivos estabelecem entre si) representada
abaixo.
Você deve ter reparado que nessa teia (e em
qualquer outra) as plantas são os únicos
organismos que conseguem produzir seu próprio
alimento. Por isso, são chamadas de produtores.
Em seguida vêm os consumidores primários
(ou herbívoros): neste caso, as pacas, os ratos, os
insetos, alguns macacos e pássaros que se
alimentam somente de plantas. Depois os
consumidores secundários (carnívoros): os sapos,
os lagartos, alguns macacos e cobras. No topo,
estão os consumidores terciários (carnívoros):
onças, gaviões e algumas corujas. Cada um desses
níveis é denominado nível trófico.
espécies de qualquer grupo, sejam orquídeas, rãs
ou borboletas, verificaremos que as espécies, ao
longo do caminho, mudam sutilmente a todo
momento.
Figura 15 — Alguns organismos da floresta

284. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
282
De toda a energia solar que atinge a superfície da
Terra, apenas 10% é transformada em matéria
pelos produtores (plantas) através da fotossíntese;
e a cada passagem de nível trófico, apenas 10% da
energia é repassada. Ou seja, os herbívoros
(consumidores primários) recebem 1% da energia
solar original; os consumidores secundários
recebem 0,1% da energia original e os
consumidores terciários recebem 0,01% dessa
energia. Isso explica porque, geralmente, uma
Figura 16
Exemplo de uma
cadeia alimentar na
floresta.
Desenvolvendo competências
A figura ao lado apresenta a estrutura e
o funcionamento de um ecossistema
terrestre.
Os retângulos representam quantidade de
biomassa em cada nível trófico.
Sobre a transferência de energia e
matéria entre os níveis tróficos são feitas
as seguintes afirmações:
I. A energia solar é absorvida e
transformada em matéria pelos
produtores através do processo de
fotossíntese.12
cadeia alimentar não possui mais do que quatro
níveis tróficos (a palavra “trófico” vem da palavra
grega “trophos” que se refere a alimentação). Por
isso também os produtores possuem mais
biomassa (peso) que os herbívoros, que por sua
vez possuem mais biomassa que os consumidores
primários e assim por diante.
Mas, porque energia e matéria “se perdem” ao
longo da cadeia alimentar?
gaviões
cobras
sapos
insetos
onças
macacos
pacas
ratos
plantas
corujas
lagartos
pássaros
Figura 17
Adaptado de: CÉSAR; SEZAR. Biologia 3. 4. ed. São Paulo: 1997. p. 259.
II. A cada passagem de nível trófico, energia e matéria se conservam, porém não ficam
disponíveis para o nível trófico seguinte.
III. A cada passagem de nível trófico, perde-se energia porque ela é consumida na
respiração dos seres vivos.
IV. A matéria se perde ao longo da cadeia alimentar porque os seres vivos excretam e
morrem.
São corretas:
a) I e III. b) I, II e III. c) I, II e IV. d) I, III e IV. e) II, III e IV.

285. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
283
Agora você tem mais instrumentos para
reconhecer a biodiversidade. Provavelmente você
agora tem uma outra visão dos diversos biomas
que conhece.
Mas a vida sempre foi assim como nós vemos
hoje? Será que ela sempre teve essa diversidade?
Não. Em cerca de três bilhões de anos de vida no
planeta Terra, devem ter existido mais de um
bilhão de espécies.
E o que aconteceu com todas elas?
Breve história da vida
Os cientistas acreditam, atualmente, que a vida
no planeta Terra tenha começado há
aproximadamente 3 bilhões de anos. Há 2
bilhões de anos, uma grande parcela dos
organismos da Terra já estava gerando oxigênio
a partir da fotossíntese, mas somente há 1,8 bilhão
de anos surgiram os primeiros organismos com
células complexas. Há 600 milhões, os primeiros
animais. Há 450 milhões de anos, as primeiras
plantas terrestres, insetos, anfíbios (que evoluíram
dos peixes) e répteis. Em seguida, as aves e os
mamíferos. Os primatas antropóides têm,
aproximadamente, 2 milhões de anos.
Figura 18
Fonte: Adaptado de: WILSON, Edward O. Diversidade da vida. São Paulo: Companhia das Letras, 1994. p. 203.

286. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
284
Desenvolvendo competências
Pegue uma régua de 40cm e faça uma escala para localizar os eventos indicados na figura
18. Nesta escala, cada 1 bilhão de anos será representado por 10cm, cada 100 milhões por
1cm e cada 10 milhões por 1mm. Repare onde aparece a humanidade.
13
Nestes últimos 600 milhões de anos, embora
tenham ocorrido vários eventos de extinção em
massa, a biodiversidade aumentou muito.
O gráfico da figura 19 mostra o aumento do
número de espécies, intercalado por pequenas
diminuições devido a grandes eventos de extinção
em massa. O último raio representado no gráfico
refere-se ao início de grandes extinções
provocadas pela atividade humana.
A diversidade biológica é simplesmente o
resultado de 3,5 bilhões de anos de evolução. A
vida levou pelo menos 3,5 bilhões de anos para atingir tal complexidade. Uma onça-pintada, um jacaré de papo-amarelo, um mico-leão-dourado,
um pau-brasil, o ser humano e outros animais e
plantas desta complexidade não surgem de
repente; são frutos de processos demorados e
delicados da natureza.
Mas como são esses processos, como as espécies
surgem e se extinguem? Como a vida desenvolveu
tanta diversidade?
Figura 19
Fonte: Adaptado de: WILSON, Edward O. Diversidade da vida. São Paulo: Companhia das Letras, 1994, p. 205.

287. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
285
Evolução
Durante muito tempo, a cultura ocidental
acreditou que os organismos existentes eram fruto
da criação divina. Que todos eles haviam sido
criados em um mesmo tempo indefinido e teriam
sido sempre iguais. Mas nós já sabemos que
biosfera tem uma história. A superfície da Terra e
a vida têm mudado continuamente ao longo do
tempo.
Jean-Baptiste de Lamarck foi um dos primeiros
estudiosos a rejeitar as idéias de que as espécies
sempre foram como as conhecemos. Em 1809,
publicou suas teorias evolutivas. Lamarck havia
percebido que fatores ambientais podem modificar
estruturas dos indivíduos de acordo com
necessidades de adaptação. Porém, acreditava que
estas características adquiridas poderiam ser
transmitidas para os filhotes. Em 1858, Charles
Darwin publicou a teoria da seleção natural
baseada no critério de luta pela existência:
• Existe variação entre os indivíduos de uma
espécie;
• Eles se reproduzem;
• Os variantes menos adaptados não sobrevivem, a
natureza seleciona os mais adaptados, os quais se
reproduzem;
• Traços favoráveis de sobrevivência são
herdados pelos descendentes.
Mas assim parece que a natureza é purificadora,
que ela excluí os menos aptos. Mas será que estes
menos aptos à determinada função podem ser mais
aptos para outra? Será que a natureza não “erra”
também?
Pois é, Darwin não sabia que cada característica
herdada é condicionada por dois fatores que se
separam na formação das células reprodutivas (os
gametas: óvulo feminino e espermatozóide
masculino). Os genes para duas ou mais
características são transmitidos aos gametas
(óvulos e espermatozóides) de forma totalmente
independente, um em relação ao outro, formando
tantas combinações quanto possíveis. Quando se
juntam para formar o ovo, os gametas criam um
indivíduo com uma combinação diferente das de
todos os outros.
Podemos explicar agora a origem da variação em
uma espécie. Todos os indivíduos de uma mesma
espécie são diferentes.
O primeiro passo para o surgimento de uma nova
espécie (especiação) exige que diferentes
populações de uma mesma espécie sejam
submetidas a diferentes condições ambientais.
Neste sentido, uma forma muito comum de
especiação se dá pelo isolamento geográfico de
duas ou mais populações de uma mesma espécie.
Ou seja, o surgimento de uma barreira geográfica
que as separe: duas populações de uma mesma
espécie passam a habitar áreas geográficas
diferentes.
Por exemplo, períodos de clima mais seco em
algumas áreas da floresta amazônica geram
trechos de mata descontínua (fragmentos).
Algumas das populações de animais e de vegetais
assim isoladas começam a divergir. Outras
populações são fragmentadas por mudanças nos
cursos dos rios que repetidamente abrem e fecham
os corredores de floresta pluvial.
Em quanto tempo isso ocorre? Esta é uma questão
que depende da escala e dos diversos ritmos
biológicos.
E se as populações isoladas não conseguirem se
adaptar às novas condições ambientais? Por
exemplo, se essas mudanças forem muito abruptas,
pode ser que não dê tempo para alguns grupos de
organismos se adaptarem. E então, ocorre
extinção.

288. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
286
Desenvolvendo competências
(Questão 22, prova rosa, ENEM 2000):
No mapa, é apresentada a distribuição geográfica de aves de grande porte e que não voam.
Há evidências mostrando que essas aves, que podem ser originárias de um mesmo
ancestral, sejam, portanto, parentes. Considerando que, de fato, tal parentesco ocorra,
uma explicação possível para a separação geográfica dessas aves, como mostrada no
mapa, poderia ser:
a) a grande atividade vulcânica, ocorrida há milhões de anos, eliminou essas aves do
Hemisfério Norte.
b) na origem da vida, essas aves eram capazes de voar, o que permitiu que atravessassem
as águas oceânicas, ocupando vários continentes.
c) o ser humano, em seus deslocamentos, transportou essas aves, assim que elas surgiram
na Terra, distribuindo-se pelos diferentes continentes.
d) o afastamento das massas continentais, formadas pela ruptura de um continente único,
dispersou essas aves que habitavam ambientes adjacentes.
e) a existência de períodos glaciais muito rigorosos, no Hemisfério Norte, provocou um
gradativo deslocamento dessas aves para o Sul, mais quente.
14
Figura 20 — Distribuição geográfica de aves de grande porte e que não voam

289. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
287
Agora pense na velocidade com que estes
processos ocorrem dentro da floresta amazônica,
na quantidade de novos ambientes para serem
explorados pelos organismos, na quantidade de
barreiras geográficas que surgem o tempo todo.
Quando aparece uma combinação genética
favorável em uma população, esta permanece; e
quando a combinação genética é desfavorável, ela
se extingue.
Obedecendo a esses processos, as espécies se
extinguem e se multiplicam ao longo do tempo.
Vimos, até aqui, como a biodiversidade chegou a
ter a estrutura que conhecemos hoje. Percebemos
que ela aumentou desde o princípio da vida,
apesar dos grandes eventos de extinção em massa.
E que o evento de extinção em massa que estamos
vivendo agora tem relação direta com o recente
surgimento do homem no planeta, tendo sido
muito acelerado desde a revolução industrial.
A perda de biodiversidade é um sério problema
ecológico, social e econômico, e estratégias que
visem a sua preservação e utilização auto
sustentável são urgentes em nossa sociedade para
que possamos viver em um meio ambiente
saudável e para que a vida continue existindo.
A biodiversidade é uma das propriedades
fundamentais da natureza, responsável pelo
equilíbrio e estabilidade dos ecossistemas, e fonte
de imenso potencial de uso econômico. A
biodiversidade é a base das atividades agrícolas,
pecuárias, pesqueiras e florestais e, também, a
base para a estratégica indústria da biotecnologia.
A diversidade biológica possui, além de seu valor
intrínseco, valor ecológico, genético, social,
econômico, científico, educacional, cultural,
recreativo e estético. Com tamanha importância, é
preciso evitar a perda da biodiversidade.
MEIO AMBIENTE
A humanidade está inserida neste contexto de
relações da biosfera.
Enquanto o ser humano cultivava, criava, coletava
ou extraía recursos naturais apenas para a sua
sobrevivência, a distância entre ele e a natureza
era pequena. A expansão do comércio e as
necessidades que foram sendo criadas pelas
sociedades humanas intensificou a apropriação
dos recursos naturais. O comércio e a
industrialização trouxeram a idéia de acúmulo e
concentração de riquezas; o capitalismo colocou
definitivamente os interesses da sociedade humana
de um lado e a preservação da natureza de outro.
Até a década de 1970, não havia no mundo
grande preocupação com as questões ambientais
ou ecológicas, a não ser nas universidades, onde o
assunto era tratado cientificamente.
O que é o meio ambiente para você? São as
florestas, os rios, lagos e montanhas? São as
cidades, as indústrias e as áreas agrícolas? O lixo,
o desmatamento, a poluição e as doenças? Lazer,
diversão e arte? Você deve ter respondido que é
tudo isso. Tem razão!
O conceito de meio ambiente utilizado aqui
envolve o espaço construído através dos modos
de produção humanos ao longo do tempo.
Desenvolvendo competências
Essas aves (figura 20) hoje são diferentes, porém muito parecidas na forma e no
comportamento.
Foram feitas as seguintes explicações possíveis para este fato:
I. Possuem um ancestral comum.
II. Apesar de não ocuparem atualmente os mesmos continentes, foram submetidas a
condições ambientais semelhantes ao longo do tempo.
III. Desenvolveram estas características quando estiveram juntas no passado geológico.
São corretas apenas:
a) I. b) II. c) I e II. d) I e III. e) II e III.
15

290. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
288
É a maneira com que se dá a produção e o
intercâmbio entre os homens que dá um aspecto à
paisagem.
Natureza e sociedade não se dissociam neste
contexto e a intenção, aqui, é atentar para as
alterações ambientais provocadas pelas atividades
humanas, seus efeitos sobre a saúde individual,
coletiva e sobre o meio ambiente, e para
alternativas de desenvolvimento econômico que
considerem um meio ambiente de boa qualidade
para todos.
A PERDA DA BIODIVERSIDADE
A perda de habitats naturais tem sido um dos
aspectos mais marcantes das alterações ambientais
causadas pela humanidade. Desde os tempos pré-
agriculturais, as florestas do mundo perderam 1/5
de sua área, passando de 5 bilhões para 4 bilhões
de hectares. As florestas do Hemisfério Norte
perderam a maior proporção de suas áreas
Desenvolvendo competências
Observe a tabela abaixo:
Sobre a tabela, foram feitas as seguintes conclusões:
I. A Amazônia não sofre com perdas florestais.
II. Atualmente, o Cerrado é o ecossistema mais ameaçado.
III. O ecossistema que mais perdeu área de vegetação original foi a Mata Atlântica.
IV. Estes ecossistemas ainda possuem poucas áreas de preservação.
São corretas:
a) I e II. b) III e IV. c) I, II e III. d) I, II e IV. e) II, III e IV.
16
(32-35%), seguidas pelas savanas subtropicais e
florestas temperadas (24-25%) e as florestas
tropicais de desenvolvimento antigo (15-20%).
No Brasil, este processo intensificou-se com a
colonização, tendo sido muito acelerado no
século XX.
A perda dos habitats naturais tornou-se uma
das principais causas da extinção de espécies
e conseqüente perda de biodiversidade.
Os grandes animais ameaçados de extinção são
apenas os mais visíveis, os primeiros a
desaparecerem do ecossistema degradado. Mas
junto com eles, milhares de espécies são extintas
por causa da perda de seus habitats naturais. Por
isso, junto com as espécies ameaçadas de extinção
devemos nos preocupar com os ecossistemas
inteiros onde elas vivem. Não são somente o
lobo-guará, o mico-leão-dourado ou o peixe-boi
que correm perigo; é o cerrado inteiro, a Mata
Atlântica inteira e a Amazônia inteira.
Tabela 3
Fontes: MYERS, Normam et al. Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature, n. 403, p.853-858. [2000].
ÁREA DE VEGETAÇÃO ORIGINAL, PORCENTAGEM REMANESCENTE E DE ÁREA PROTEGIDA DE TRÊS BIOMAS BRASILEIROS
Área da Área da PorcentagemÁrea Porcentagem
vegetação vegetação remanescenteprotegida de área
original (km
2
) atual (km
2
) (%) (km
2
) protegida (%)
Amazônia 4.005.082 3.557.363 88,8 396.601 11,5
Mata Atlântica 1.227.600 91.930 7,5 33.084 35,9
Cerrado 1.783.200 356.630 20 22.000 6,2

291. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
289
Desenvolvendo competências
Para reversão deste quadro, são prioritárias as ações:
I. Internacionalizar a Amazônia.
II. Acabar com as queimadas em áreas agrícolas.
III. Aumentar as áreas dos ecossistemas protegidas por legislação, principalmente no
Cerrado e na Amazônia.
IV. Investir em novas tecnologias de desenvolvimento que não necessitem de desmatamento.
a) I e III. b) II e III. c) III e IV. d) I, III e IV. e) II, III e IV.17
Porque existe esta diferença no desmatamento
destes três biomas?
A história da ocupação humana no Brasil e da sua
formação econômica e social é o caminho
principal para responder a esta pergunta.
Observe, no mapa abaixo (figura 21) como a
população está concentrada no litoral brasileiro.
Nestas regiões litorâneas, iniciou-se a colonização
no Brasil. Disputas e conflitos de terra já eram
freqüentes naquela época. Índios nativos,
portugueses, espanhóis, franceses e escravos
africanos eram os principais personagens desta
disputa por território e poder. A mata atlântica
que ocupava essa região foi sendo substituída por
grandes propriedades agrícolas e pequenas
concentrações urbanas. Passamos pelo período da
cana-de-açúcar, da mineração, do café e da
pecuária, culminado com a revolução urbano-
industrial. A partir daí, então, a mata atlântica foi
dizimada pelas grandes concentrações
populacionais em pólos industriais de exploração
do trabalho e de concentração de renda.
Figura 21 — Mapa de densidade demográfica (habitantes/ km
2
)
no Brasil por municípios.
Fonte: IBGE, 1996.

292. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
290
O próximo mapa (Figura 22) apresenta o que
existia e o que restou de Mata Atlântica no Brasil.
Em todos esses períodos, o controle esteve nas
mãos da elite econômica, o meio ambiente tem
sido negligenciado e a maioria da sociedade
excluída de quaisquer benefícios. Hoje, vivemos
situação semelhante e assistimos à degradação
social e ambiental nos meios urbanos e rurais. Há
porém, agora, uma consciência global maior em
Observe o mapa da Figura 23. Ele representa o
valor da produção agropecuária anual por
município no Brasil.
Se você comparar este mapa com o mapa de
biomas do Brasil (Figura 12), verá que as grandes
propriedades agrícolas estão, em grande parte, em
áreas de Cerrado. Devido ao modelo de
concentração de terras e riquezas, à falta de
planejamento na expansão destas atividades e à
escassez de leis e áreas de proteção da
biodiversidade do Cerrado, este ecossistema tem
perdido muito de sua área natural,
e conseqüentemente, de sua biodiversidade.
Repare, no mapa de densidade demográfica (Figura 21), que a região da floresta amazônica
ainda é pouco povoada. Vários projetos passados
de ocupação da amazônia fracassaram e a floresta
ainda permanece bastante preservada.
Uma das grandes ameaças à biodiversidade da
floresta amazônica é a expansão das grandes
plantações de soja do sul do Pará. A atividade de
extração indiscriminada de madeira, associada às
queimadas para expansão de áreas agrícolas,
também aumenta significativamente as perdas
florestais.
relação às questões ambientais. O que nos faz
pensar numa possível reversão deste quadro atual,
mas somente se considerarmos que natureza e
sociedade não se separam, que a saúde de uma
está ligada à saúde da outra e que, se não forem
revistos os modelos globais de utilização dos
recursos naturais, pode ser que o meio ambiente
de qualidade e saudável para todos nunca exista.
Figura 22 — Remanescentes Florestais de Mata Atlântica
Fonte: Adaptado de: http://www.inpe.gov.br

293. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
291
Desenvolvendo competências
Você já deve ter ouvido falar que os solos da Amazônia são pobres em nutrientes. É
verdade, a ciclagem de matéria orgânica é muito rápida na floresta tropical. Toda matéria
orgânica morta que chega ao solo é rapidamente decomposta por toda aquela
biodiversidade de microorganismos; e as plantas, com suas extensas malhas de raízes,
absorvem rapidamente estes nutrientes. Assim, podemos dizer que os nutrientes da floresta
estão na biomassa viva.
Agora tente responder o que acontece com o solo quando toda a diversidade da floresta é
substituída por lavouras de monocultura.
18
Qualquer proposta de utilização sustentável para a
região amazônica deve ter como alvo a
manutenção da floresta e dos bens e serviços nela
disponíveis.
A expansão das lavouras de monocultura e do
extrativismo de madeira acaba com as florestas e
com os sistemas agrícolas tradicionais. A cultura
do povo da floresta também se perde junto com a
biodiversidade.
Estes povos e estudos científicos têm mostrado
que é possível utilizar os recursos florestais de
maneira sustentável, ou seja, unindo bem estar
social e conservação ambiental.
Mais de 50 espécies vegetais da floresta
amazônica estão hoje incorporadas no mercado,
denotando não apenas o potencial dessa flora, mas
principalmente, os riscos de uma ocupação mal
planejada, que pode resultar em perda de muitas
espécies de valor econômico e medicinal.
Figura 23 — Mapa de valor da produção agropecuária (em mil reais) no Brasil por
municípios.
Fonte: IBGE, 1996.

294. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
292
Desenvolvendo competências
Vamos imaginar um município que tenha 1 milhão de hectares de floresta densa. As
madereiras começam a chegar. Nós fazemos parte da comunidade e estamos discutindo se
tentamos controlar o fluxo de madereiros impondo-lhes um manejo sustentável ou se
permitimos a exploração florestal predatória. Temos dois gráficos em mãos que
representam estas duas alternativas em termos de renda total e número de empregos
gerados:
19
Figura 24 — Renda anual (milhões de dólares) e número de empregos
nos modelos de manejo sustentável e exploração predatória da madeira.
Fonte: Adaptado de: Amazônia Sustentável: limitantes e oportunidades para o desenvolvimento rural.
Robert Schneider. Brasília: Banco Mundial; Belém: Imazon. 2000, p.16.
Considerando investimento em longo prazo, fortalecimento da comunidade e geração de
trabalho e renda, por qual dos dois modelos você optaria? Por quê?
Projetos conservacionistas têm mostrado
resultados. Estes projetos tratam de alternativas
comunitárias em que as práticas se baseiam no uso
sustentável dos recursos florestais. Alguns
exemplos são as reservas extrativistas de borracha
e castanha.
Projetos de Reflorestamento Econômico também
são experiências promissoras rumo ao uso
sustentável da biodiversidade. Nestes projetos, os
pequenos produtores combinam o extrativismo
com o cultivo de espécies de maior valor
comercial como o cupuaçu e o palmito pupunha.
Outra alternativa econômica viável no sentido de
conciliar conservação da biodiversidade à
necessidade de renda das comunidades locais é o
turismo ecológico.
Uma conclusão que podemos ter é que a
recuperação, conservação e manejo da
biodiversidade se materializam no contexto do
espaço das sociedades humanas. A abordagem de
caráter social da biodiversidade traz um
componente fundamental, a consideração das
comunidades locais como parceiras da
preservação e mais, a percepção de que essa
preservação está intimamente relacionada à
garantia da subsistência das comunidades
diretamente afetadas.
Vamos ver um exemplo:

295. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
293
Os sistemas agroflorestais (SAFs) também
representam uma boa alternativa de produção
para as propriedades familiares na região
amazônica, principalmente no que se refere à
conservação florestal, à diversificação de produtos
e à geração de renda. Nestes sistemas, são
cultivadas várias espécies de valor econômico em
uma mesma área obedecendo às “regras” impostas
pelo ambiente florestal. Ou seja, levando em
consideração a estrutura e o funcionamento deste
ecossistema, são cultivadas várias espécies
arbóreas, arbustivas e herbáceas.
São também indicados para recuperação de áreas
degradadas, por propiciar controle de erosão e
melhorias do solo, contribuindo ainda para
manutenção de sua umidade e fertilidade. Na
Amazônia, existem diversos SAFs em atividade,
desenvolvidos por comunidades indígenas,
caboclas e ribeirinhas, especialmente para fins de
subsistência. São vários os produtos utilizados em
sistemas agroflorestais, entre palmeiras (açaí,
bacaba, pupunha, babaçu e dendê), castanha-do-
brasil, e várias frutas, como cupuaçu, acerola,
guaraná e banana. A introdução de espécies
arbóreas e arbustivas para utilização madeireira e
para uso múltiplo também está sendo aproveitada
nesses sistemas.
Um dos princípios que torna os Sistemas
Agroflorestais eficientes em áreas de floresta é o
da manutenção dos processos de produção e
decomposição de matéria orgânica na floresta. Ou
seja, estes sistemas mantêm a biomassa vegetal
viva em quantidade semelhante ã da floresta e
mantêm também os microorganismos que vivem
no solo fazendo a decomposição da matéria
orgânica.
Os microorganismos são essenciais para o meio
ambiente e contribuem para a estabilidade de
ecossistemas por serem os principais agentes da
ciclagem de nutrientes. O estudo dos
microorganismos é de grande importância prática.
O entendimento de suas atividades em ambientes
naturais é extremamente importante para a
agricultura e conservação no tocante ao aumento
da produção de biomassa, e a compreensão dos
mecanismos biológicos envolvidos nas pragas é
de vital importância para seu combate e controle.
Os microrganismos são de grande importância
também na indústria alimentícia (iogurte, queijo,
pão, vinagre, enzimas), alcooleira (bebidas e
combustível), farmacêutica (antibióticos,
hormônios, vitaminas) e na de compostos
orgânicos e pesticidas naturais.
Outra aplicação do conhecimento sobre os
microorganismos é na recuperação de áreas
degradadas. Algumas espécies de árvores da
Amazônia de rápido crescimento (chamadas de
leguminosas) possuem em suas raízes associações
específicas com bactérias e fungos que ajudam na
fixação de nitrogênio no solo. Estas bactérias e
fungos aceleram o processo de liberação de
nutrientes no solo. Por isso, estas árvores são
muito utilizadas em fases iniciais de
reflorestamentos.
Desenvolvendo competências
Já sabemos que os solos florestais são pobres em nutrientes e que os organismos do solo
decompõem rapidamente os nutrientes que chegam. No exercício 18, você identificou o que
acontece com o solo quando a floresta é substituída por uma monocultura. Agora tente
explicar porque a agricultura baseada em Sistemas Agroflorestais é mais adequada para
regiões florestais do que grandes lavouras de monocultura.
20

296. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
294
Conferindo seu conhecimento
e) III e IV. As medidas I e II não são apropriadas porque não consideram o nível do ecossistema, onde as
espécies e os genes estão contidos. Essas medidas também não consideram a variedade de genes na população de
micos. A conservação de uma pequena amostra dos genes da população não garante sua existência futura.
A medida III é coerente por considerar os três níveis da biodiversidade ao privilegiar a conservação do
ecossistema, e a medida 4 também é coerente na medida em que quanto mais conhecermos a espécie, planos de
conservação melhores poderão ser propostos.
O texto, em sentido figurado, mostra como a biosfera ocupa uma “fina camada” do globo terrestre. Nele podemos
perceber que água e luz são fatores cruciais para existência de vida.
3. Repare que a Terra possui um eixo ligeiramente inclinado e gira em torno do sol, o que determina as estações
do ano. Em 21 de dezembro é verão no Hemisfério Sul e inverno no Hemisfério Norte porque os raios solares
incidem com mais intensidade no Hemisfério Sul. No dia 21, de junho ocorre o contrário, os raios solares
incidem com mais intensidade no Hemisfério Norte. Nos dias 23 de setembro e 23 de março, os dois hemisférios
do planeta são iluminados de maneira igual.
Observe que, à medida em que se afasta do centro em direção aos pólos o feixe de luz perde intensidade. No
centro da bola (equador) a luz incide “direto” e nas extremidades (pólos) “de raspão”. Ou melhor, a luz fornece
mais energia nas áreas em que ela incide verticalmente, do que nas áreas em que ela incide obliquamente.
Próximo aos pólos, um feixe luminoso se distribui por uma área mais ampla do que no equador.
I, II III e IV.
I. Correta: Olhe o gráfico de temperaturas médias anuais e verifique que nas latitudes de 90
0
N e 90
0
S, as
temperaturas são, respectivamente, -20
o
C e -35
o
C.
II. Correta: Os gráficos confirmam a conclusão. Temperatura, intensidade de luz solar e disponibilidade de água
estão diretamente relacionadas.
1
2
3
4
5
RESUMO DO CAPÍTULO
Vimos neste capítulo um pouco da estrutura e do
funcionamento da biodiversidade e como ela se
desenvolve no espaço ao longo do tempo.
Vimos também como ela é importante para o
equilíbrio da natureza e para a sociedade humana.
Sociedade esta que chega ao século XXI com a
consciência da importância da biodiversidade e
com a missão de reverter o quadro de degradação
ambiental que vivemos atualmente.
E como fazer isso?
É preciso investir em ciência e tecnologia, em
educação, em políticas públicas sociais, em
projetos que visem ao uso sustentável da
biodiversidade, e sobretudo, na qualidade de vida
do homem.

297. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
295
6
7
III. Correta: O gráfico de amplitude térmica anual mostra que nas latitudes próximas ao equador a variação
anual de temperaturas é baixa (próxima de 0
o
C) e que ã medida que se afasta do equador as variações de
temperatura são maiores ao longo do ano.
IV. Correta: Onde é mais quente, a taxa de evaporação é maior e, conseqüentemente, as chuvas são mais
freqüentes.
V. Errada: A floresta densa acumula água no seu interior. A água possui alto calor específico, ou seja, demora
muito para esquentar e também para esfriar. Mantendo a umidade a floresta se mantém aquecida.
Maior disponibilidade de água e luz e menor variação climática ao longo do ano.
Quanto maior a área maior o número de espécies.
Repare que o número de espécies de aves aumenta do Pólo Norte em direção ao Equador. Agora pense no número
de espécies de plantas e insetos ou outros organismos com que estas aves se alimentam. É claro que a
diversidade de associações entre os organismos também aumenta. Esta variação da biodiversidade no planeta,
exemplificada na tabela 1, pelo número de aves, é um princípio geral da Biologia: o maior número de espécies
ocorre nas regiões equatoriais da América do Sul, África e Ásia.
a-II; b-I; c-III
As plantas que recebem luz solar direta não precisam de grandes esforços para captar luz, portanto,
desenvolveram, ao longo do tempo, estruturas foliares menores e com menos cloroplastos do que as que vivem na
sombra. Estas, as árvores menores e os arbustos, precisam de uma área foliar grande para captar mais luz e
muitos cloroplastos para fazer fotossíntese, por isso suas folhas são maiores e mais verdes do que as folhas das
árvores mais altas da floresta.
Porque cria uma grande diversidade de habitats relacionados com variações de luz, umidade, fertilidade do solo e
interações entre organismos. É assim, através da enorme diversidade de habitats dentro da floresta, que a vida e
suas complexas relações se multiplicam na Amazônia.
d) I, III e IV. Observe que a energia solar é absorvida e transformada em matéria pelos produtores (plantas)
através do processo de fotossíntese. Estes, os produtores, são o grupo de maior biomassa no ecossistema. Repare
também que a cada passagem de nível trófico perde-se energia porque ela é consumida na respiração dos seres
vivos.
E a matéria? A matéria se perde ao longo da cadeia alimentar porque os seres vivos excretam e morrem. Esses
restos orgânicos se tornam disponíveis de novo para as plantas depois da ação dos decompositores.
E se estamos falando justamente da transformação de energia e matéria em ecossistemas, não cabe a afirmação II,
que considera que energia e matéria se conservam e não ficam disponíveis para os níveis tróficos seguintes.
A humanidade só aparece, se você conseguir marcar um ponto nesta reta, em 0,2mm. Repare como somos recentes
na história da vida.
d) Esta atividade requer que você compreenda que as massas continentais estiveram juntas no passado e
continuam se movimentando. E que estes movimentos são importantes para o desenvolvimento de novas espécies
em continentes isolados.
Esta atividade é uma continuação da atividade 14 e requer que você perceba que estas aves possuem um
ancestral comum (que provavelmente existiu quando os continentes estavam juntos) e que, com a separação dos
continentes, sofreu pressões ambientais semelhantes em cada continente dando origem a novas formas adaptadas.
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298. Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ensino Médio
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e) II, III e IV. Basta observar com atenção a tabela para ver que a única conclusão que não pode ser feita é a I,
que considera que a floresta amazônica não sofre com perdas florestais.
Estes dados nos mostram que estes ecossistemas estão bastante ameaçados e que necessitam de cada vez mais
medidas de preservação e recuperação, visto a importância que têm para o equilíbrio ecológico, para a economia
e para o bem estar da humanidade.
e) II, III e IV. Este atividade é uma continuação da atividade 16, no sentido de elaborar propostas para
minimizar as perdas por desmatamento destes ecossistemas.
Também não fica difícil concluir que apenas a proposta I está errada, já que a internacionalização da Amazônia
não garante a sua conservação, pelo contrário, pode acelerar a devastação.
Pelas características florestais descritas (rápida decomposição e absorção de nutrientes) podemos concluir que a
ciclagem de nutrientes na floresta depende da biodiversidade. Sem a biodiversidade, os solos ficam pobres e as
monoculturas dependentes da indústria de fertilizantes e defensivos agrícolas.
Logo, podemos concluir que atividades agrícolas baseadas no modelo de grandes lavouras de monocultura são
inadequadas para a região da floresta amazônica. Ainda mais sabendo que estas florestas são fontes
inesgotáveis de alimentos e medicamentos para a humanidade.
No modelo de exploração predatória da madeira, a economia do município cresce rapidamente nos primeiros 8
anos, quando as árvores de alto valor acabam. Inicia-se, então, um segundo ciclo: a extração das árvores de
médio e baixo valor no mercado. No 20
o
ano ocorre exaustão total dos recursos e a economia local entra em
crise.
No modelo de manejo sustentável, a economia cresce lentamente e não chega a atingir patamares tão altos como
no modelo de exploração predatória, no entanto se mantém constante no tempo. O número de empregos
acompanha o ritmo de produção dos dois modelos. Logo, considerando investimento em longo prazo,
fortalecimento da comunidade e geração de trabalho e renda, devemos optar pelo modelo de manejo sustentável.
O que você acha que acontece quando uma área de floresta é substituída por uma plantação de uma única
espécie?
Todos aqueles organismos que estavam nessa área desaparecem. Surgem outros associados à espécie cultivada,
muitas vezes pragas que trazem doenças para a plantação.
O que antes era um ambiente com alta diversidade de espécies, com mecanismos específicos para resistir as
fortes chuvas, produzir biomassa e decompor nutrientes, passa a ser um ambiente com baixíssima diversidade de
espécies, suscetível à erosão dos solos, perda de nutrientes, e ocorrência de pragas. Neste ambiente degradado, a
ciclagem de nutrientes é prejudicada devido à falta de matéria orgânica e microorganismos decompositores.
Com isso já podemos ver como os sistemas agroflorestais podem ser mais produtivos, em longo prazo, do que as
grandes monoculturas em regiões de florestas tropicais. Os sistemas agroflorestais preservam a biodiversidade, os
microorganismos do solo (fungos e bactérias) e, com isso, os mecanismos de ciclagem de nutrientes, enquanto as
monoculturas acabam com estas propriedades do ecossistema florestal. Em longo prazo, as monoculturas estão
condenadas a acabar ou depender sempre de fertilizantes e defensivos agrícolas.
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299. capítulo IX — Biodiversidade e meio ambiente
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ORIENTAÇÃO FINAL
Para saber se você compreendeu bem o que está apresentado neste capítulo, verifique se está apto a
demonstrar que é capaz de:
• Identificar e descrever diferentes representações de fenômenos biológicos a partir de textos e imagens.
• Associar características gerais e adaptações dos grandes grupos de animais e plantas com o seu modo
de vida e seus limites de distribuição nos diferentes ambientes, em especial nos ambientes brasileiros.
• Prever ou interpretar resultados que se apliquem à indústria alimentícia, agricultura, saúde individual
/coletiva, produção de medicamentos, decomposição de matéria orgânica, ciclo do nitrogênio e
produção de oxigênio, a partir da descrição de experimentos ou técnicas envolvendo a utilização de
vírus, bactérias, protozoários, algas ou fungos.
• Comparar argumentos em debate, ao longo do tempo, sobre a evolução dos seres vivos.
• Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando aquelas que visam à preservação e à
implementação da saúde individual, coletiva ou do ambiente.